บิส(เอทิลีนไดเอมีน)พาลลาเดียม(II) ไดคลอไรด์ ใช้อย่างแพร่หลายเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาสังเคราะห์อินทรีย์ต่างๆ โดยเฉพาะปฏิกิริยาครอส-คัปปลิง เช่น ปฏิกิริยาซูซูกิและเฮ็ค ซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนในเภสัชภัณฑ์และเคมีภัณฑ์ละเอียด นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียมอนุภาคนาโนพาลลาเดียม ซึ่งมี ứng dụng ในตัวเร่งปฏิกิริยา อิเล็กทรอนิกส์ และเซ็นเซอร์ นอกจากนี้ สารประกอบนี้ยังใช้ในการพัฒนาวัสดุฐานพาลลาเดียมสำหรับการเก็บไฮโดรเจนและเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง เนื่องจากความสามารถในการโต้ตอบกับโมเลกุลไฮโดรเจน บทบาทของมันในการสังเคราะห์แบบอะซิมเมตริกยังเน้นย้ำถึงความสำคัญในการผลิตสารประกอบคีรัลสำหรับการพัฒนายาและสารเคมีเกษตร นอกจากนี้ยังใช้ในกระบวนการเคลือบโลหะเพื่อเพิ่มความทนทานและคุณสมบัติทางไฟฟ้าให้กับวัสดุต่างๆ