Syn-3-Nitrobenzaldoxime ถูกนำไปใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะสารกลางที่หลากหลายสำหรับการเตรียมสารประกอบเคมีต่างๆ มันมีบทบาทสำคัญในการพัฒนายา โดยเฉพาะในการสังเคราะห์ส่วนประกอบยาสำคัญ (APIs) ที่ต้องการกลุ่มฟังก์ชันออกซิม นอกจากนี้ ยังถูกนำไปใช้ในการผลิตสารเคมีเกษตร โดยทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสร้างยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช กลุ่มไนโตรของมันช่วยเพิ่มความตอบสนอง ทำให้มีคุณค่าในการเกิดปฏิกิริยา เช่น การแทนที่นิวคลีโอฟิลิกและการรีดักชัน นอกจากนี้ Syn-3-Nitrobenzaldoxime ยังถูกใช้ในเคมีเชิงประสานเพื่อสร้างคอมเพล็กซ์กับไอออนโลหะ ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในกระบวนการเร่งปฏิกิริยาหรือการวิจัยวิทยาศาสตร์วัสดุ การประยุกต์ใช้นี้ยังขยายไปสู่เคมีวิเคราะห์ โดยใช้เป็นตัวเร่งสำหรับการตรวจจับหรือวัดปริมาณสารเฉพาะเจาะจง