ไตรเมทิลทินคลอไรด์ใช้หลักๆ ในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับนำกลุ่มไตรเมทิลทินเข้าไปในโมเลกุล สารประกอบนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการเตรียมสารประกอบออร์กาโนทิน ซึ่งถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในสาขาการเร่งปฏิกิริยา โดยเฉพาะในปฏิกิริยาการจับคู่ข้ามที่เร่งด้วยพัลลาเดียม เช่น ปฏิกิริยา Stille การจับคู่เหล่านี้จำเป็นสำหรับการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนในการสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน รวมถึงยา พันธุ์พืชเคมี และวัสดุขั้นสูง นอกจากนี้ ไตรเมทิลทินคลอไรด์ยังถูกใช้ในการวิจัยและพัฒนาเพื่อศึกษาคุณสมบัติและพฤติกรรมของสารประกอบออร์กาโนทิน ซึ่งมีส่วนช่วยในการพัฒนาขั้นสูงในวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรรมเคมี บทบาทของมันในการสร้างสารประกอบออร์กาโนเมทัลลิกเฉพาะทางยังสนับสนุนนวัตกรรมในเคมีโพลิเมอร์และนาโนเทคโนโลยี อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีความเป็นพิษสูง จึงต้องมีการควบคุมและจัดการอย่างเคร่งครัดในกระบวนการใช้งาน