Diethyl 3,3'-thiodipropanoate ใช้เป็นหลักเป็นสารตัวกลางทางเคมีในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ต่าง ๆ มีบทบาทสำคัญในการผลิตโพลีเมอร์และพลาสติก โดยทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระและสารทำให้เสถียรเพื่อเพิ่มความทนทานและความเสถียรของวัสดุ นอกจากนี้ ยังใช้ในการผลิตกาวและสารเคลือบผิว ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อปัจจัยสิ่งแวดล้อม เช่น ความร้อนและสารเคมี ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม มันทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการพัฒนายาบางชนิด สนับสนุนการสร้างส่วนประกอบยาสำคัญที่ใช้งานได้ (API) การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่ภาคเกษตรกรรม โดยมีส่วนในการผสมสูตรยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช ช่วยในการปกป้องพืชผลและเพิ่มผลผลิต