Carbamazepine ใช้หลักในการรักษาโรคลมชักและป้องกันอาการชัก โดยมีประสิทธิภาพในการจัดการอาการชักบางส่วน อาการชักแบบโทนิก-คลอนิกทั่วไป และรูปแบบอาการชักแบบผสม นอกจากนี้ยังใช้รักษา trigeminal neuralgia ซึ่งเป็นภาวะที่มีอาการปวดใบหน้าอย่างรุนแรง โดยช่วยบรรเทาด้วยการทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ประสาทคงที่และลดกิจกรรมไฟฟ้าผิดปกติในสมอง

นอกเหนือจากการนำไปใช้ทางระบบประสาท Carbamazepine ยังใช้ในการรักษาโรค bipolar disorder โดยเฉพาะในการจัดการอาการ manic episodes ซึ่งช่วยทำให้อารมณ์คงที่โดยการปรับกิจกรรมของสารสื่อประสาท ในบางกรณี อาจใช้แบบ off-label สำหรับภาวะเช่น restless legs syndrome การถอนแอลกอฮอล์ และโรคทางจิตเวชบางชนิด

เนื่องจากความสามารถในการควบคุมช่องโซเดียมในเซลล์ประสาท Carbamazepine จึงมีบทบาทสำคัญในการควบคุมอาการของภาวะทางระบบประสาทและจิตเวชต่างๆ ช่วยปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ป่วย อย่างไรก็ตาม การใช้ต้องมีการตรวจติดตามอย่างใกล้ชิดเนื่องจากอาจมีผลข้างเคียงและปฏิกิริยากับยาอื่นๆ