3-Bromo-5-nitrobenzo[b]thiophene ถูกนำมาใช้เป็นหลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการพัฒนายาและสารเคมีเกษตร โครงสร้างของมันมีคุณค่าอย่างยิ่งในการสร้างสารประกอบเฮเทโรไซคลิก ซึ่งจำเป็นต่อการค้นพบยาเนื่องจากมีกิจกรรมทางชีวภาพ นอกจากนี้ ยังใช้ในการสังเคราะห์สีย้อมและเม็ดสี เนื่องจากกลุ่มฟังก์ชันไนโตรและโบรโมที่ช่วยสร้างสีและเพิ่มปฏิกิริยา นักวิจัยยังนำไปใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุเพื่อออกแบบวัสดุอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ โดยอาศัยคุณสมบัติดึงดูดอิเล็กตรอน