สเตรปโตมัยซินซัลเฟตถูกใช้เป็นยาปฏิชีวนะเพื่อรักษาการติดเชื้อแบคทีเรียหลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการติดเชื้อจากแบคทีเรียแกรมลบ และเป็นยาหลักในการต่อสู้กับวัณโรค (TB) ซึ่งมักใช้ร่วมกับยาอื่นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและลดความเสี่ยงของการดื้อยา นอกจากนี้ยังใช้รักษาการติดเชื้ออื่น ๆ เช่น การติดเชื้อในระบบทางเดินปัสสาวะ การติดเชื้อในกระแสเลือด ในทางการแพทย์สัตว์ ใช้รักษาการติดเชื้อในปศุสัตว์และสัตว์ปีก เพื่อรักษาสุขภาพและเพิ่มผลผลิต ในทางการเกษตร ใช้ควบคุมโรคพืชที่เกิดจากแบคทีเรีย โดยการฉีดพ่นหรือผสมในน้ำยารักษาโรคพืช เพื่อเพิ่มผลผลิตและคุณภาพ อย่างไรก็ตาม การใช้ในทางการเกษตรควรระมัดระวังเพื่อป้องกันการเกิดเชื้อดื้อยา นอกจากนี้ ในห้องปฏิบัติการวิจัย ใช้เป็นสารเลือกในการเพาะเลี้ยงเซลล์เพื่อป้องกันการปนเปื้อนจากแบคทีเรีย คุณสมบัติต้านแบคทีเรียแบบ broad-spectrum ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีค่าทั้งในด้านการแพทย์และการเกษตร