3-Thienylboronic acid ใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีในอุตสาหกรรมยาและเกษตรกรรม เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการทำปฏิกิริยา Suzuki coupling ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ใช้ในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนในโมเลกุลอินทรีย์ ช่วยในการผลิตสารประกอบที่มีโครงสร้างซับซ้อน เช่น ยาและสารกำจัดศัตรูพืช นอกจากนี้ยังใช้ในการวิจัยและพัฒนาเพื่อสร้างวัสดุใหม่ที่มีคุณสมบัติพิเศษ เช่น โพลิเมอร์และสารกึ่งตัวนำ