3,5-Dibromobenzonitrile ใช้หลักๆ เป็นสารกลาง (intermediate) ในการสังเคราะห์อินทรีย์ มีบทบาทสำคัญในการผลิตยาและสารเคมีเกษตร โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถปรับแต่งเพิ่มเติม (functionalization) ได้ ทำให้มีคุณค่าในการพัฒนาโมเลกุลที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุ โดยเฉพาะในการสังเคราะห์โพลิเมอร์และวัสดุขั้นสูงที่มีคุณสมบัติอิเล็กทรอนิกส์เฉพาะ อะตอมโบรมีนทำให้เป็นบล็อกก่อสร้างที่มีประโยชน์ในการทำปฏิกิริยาครอส-คัปปลิ้ง (cross-coupling reactions) ซึ่งจำเป็นในการสร้างสารประกอบสำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ มันมักถูกใช้ในการสังเคราะห์สารตั้งต้นสำหรับยา เช่น ยาต้านมะเร็งหรือยาต้านจุลชีพ และสามารถนำไปใช้ในการวิจัยเพื่อศึกษาปฏิกิริยาเคมีและกลไกการทำงานในห้องปฏิบัติการ