กรด 4,5-ไดเมทิลพทาลิก ถูกใช้หลักในการสังเคราะห์โพลิเมอร์และเรซิน โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานเพื่อเพิ่มความเสถียรทางความร้อนและคุณสมบัติทางกลไก นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตพลาสติไซเซอร์ ซึ่งช่วยปรับปรุงความยืดหยุ่นและความทนทานของพลาสติก ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม ทำหน้าที่เป็นสารกลางในการสังเคราะห์ส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) ต่างๆ นอกจากนี้ยังนำไปใช้ในการพัฒนาสีย้อมและเม็ดสี ซึ่งช่วยเพิ่มความเสถียรและความเข้มของสี บทบาทในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ยังขยายไปถึงการสร้างโมเลกุลซับซ้อนสำหรับการวิจัยและวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม