สารละลายเหล็กใช้ในหลายด้าน โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมเกษตรกรรมเพื่อเสริมธาตุอาหารในพืช เนื่องจากเหล็กเป็นธาตุสำคัญที่ช่วยในการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์ หากพืชขาดเหล็กจะเกิดอาการใบเหลืองระหว่างเส้นใบ สารละลายเหล็กจึงนิยมใช้เป็นส่วนผสมในปุ๋ยละลายน้ำหรือปุ๋ยบำรุงใบ ในอุตสาหกรรมน้ำเสีย สารละลายเหล็กใช้ในการตกตะกอนฟอสเฟตและสารอินทรีย์ โดยเหล็กจะทำปฏิกิริยากับฟอสเฟตให้เกิดตะกอนที่สามารถแยกออกได้ง่าย ช่วยลดการเกิดยูโทรฟิเคชันในแหล่งน้ำ นอกจากนี้ยังใช้ในกระบวนการผลิตสารเคมีต่างๆ เช่น การผลิตตัวเร่งปฏิกิริยา หรือเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์วัสดุแม่เหล็ก และใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อการวิเคราะห์ทางเคมี เช่น การตรวจสอบปริมาณออกซิเจนละลายหรือการทดสอบสารรีดิวซิ่ง