เมทิลแมกนีเซียมโบรไมด์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะสารกริยาแบบกริยา (Grignard reagent) โดยมีคุณค่าอย่างยิ่งในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอน ซึ่งช่วยให้สามารถสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนได้ ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม มันถูกนำมาใช้ในการสร้างสารกลางสำหรับการพัฒนายา เช่น ในการผลิตยาแก้แพ้ (antihistamines) และตัวยารักษาอื่นๆ นอกจากนี้ ยังใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีละเอียด สารเคมีเกษตร และโพลิเมอร์พิเศษ ความสามารถในการเพิ่มกลุ่มเมทิลให้กับสารประกอบคาร์บอนิลทำให้มันจำเป็นในการผลิตแอลกอฮอล์ คีโตน และกรดคาร์บอกซิลิก ในงานวิจัย มันทำหน้าที่เป็นสารเคมีหลักสำหรับการสำรวจเส้นทางสังเคราะห์ใหม่และพัฒนาสารประกอบใหม่