3,5-Diiodobenzaldehyde ใช้หลักๆ ในงานสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตเภสัชภัณฑ์ โดยเฉพาะในการพัฒนาอะนาล็อกฮอร์โมนไทรอยด์และสารประกอบที่มีไอโอดีนอื่นๆ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์เชิงซ้อนสำหรับวัตถุประสงค์ทางวิจัย รวมถึงการเตรียมลิแกนด์สำหรับการเร่งปฏิกิริยาและการประยุกต์ทางวิทยาศาสตร์วัสดุ อีกทั้ง อะตอมไอโอดีนในโครงสร้างทำให้มีประโยชน์ในการศึกษาการติดฉลากด้วยรังสีสำหรับการติดตามและการถ่ายภาพในการวินิจฉัยทางการแพทย์