3-Nitrobenzonitrile ใช้หลักๆ เป็นสารกลางในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการผลิตยาและสารเคมีเกษตร กลุ่มไนโตรของมันทำให้เป็นสารตั้งต้นที่มีคุณค่าในการสังเคราะห์สารประกอบอะโรมาติกต่างๆ ผ่านปฏิกิริยาการรีดักชันหรือแทนที่ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการพัฒนาสีย้อมและเม็ดสี เนื่องจากความสามารถในการสร้างสารประกอบสีที่เสถียร ในงานวิจัย ถูกใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาการไนเทรชันและพฤติกรรมของไนไตรล์ในการแปลงอินทรีย์ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่สาขาวิทยาศาสตร์วัสดุ ที่ซึ่งถูกใช้ในการสร้างโพลิเมอร์และเรซินพิเศษ