2,5-Dibromophenylboronic acid ใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีอินทรีย์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยา Suzuki coupling ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่สำคัญในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนระหว่างสารประกอบ aryl halide กับ aryl boronic acid สารนี้ยังมีบทบาทในการพัฒนายาและสารเคมีทางการเกษตร เนื่องจากสามารถใช้เป็นสารตั้งต้นในการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนได้ นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในงานวิจัยทางเคมีเพื่อศึกษาปฏิกิริยาและกลไกต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบโบรอน