3-Chloro-N-methylaniline ใช้หลักๆ ในการสังเคราะห์สีย้อมและเม็ดสี โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางในการผลิตสารแต่งสีต่างๆ สำหรับสิ่งทอ พลาสติก และหมึกพิมพ์ นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตสารเคมีเกษตร รวมถึงสารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลง โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับสารออกฤทธิ์ ในงานวิจัยเภสัชกรรม ใช้เป็นสารตั้งต้นในการพัฒนายาบางชนิด โดยเฉพาะยาที่กำหนดเป้าหมายภาวะทางระบบประสาทและโรคหัวใจและหลอดเลือด นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในเคมีอินทรีย์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการสร้างโมเลกุลซับซ้อนผ่านปฏิกิริยาการจับคู่และการแทนที่ บทบาทของมันในกระบวนการอุตสาหกรรมเน้นย้ำถึงความสำคัญในการพัฒนาวัสดุและนวัตกรรมทางเคมี