ควินีนซัลเฟตไดไฮเดรตใช้หลักในการรักษาโรคมาลาเรีย โดยเฉพาะที่เกิดจากเชื้อ Plasmodium falciparum ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงในพื้นที่ที่เชื้อดื้อยาหลายชนิด เช่น คลอโรควิน โดยสามารถกำจัดเชื้อในระยะเลือดได้ดี นอกจากนี้ยังใช้บรรเทาอาการตะคริวขากลางคืนและอาการปวดกล้ามเนื้อ ในบางกรณีใช้แบบนอกฉลากเพื่อคุณสมบัติลดไข้และยาแก้ปวด สารนี้ยังนำไปใช้ในการวิจัยเพื่อศึกษาผลกระทบต่อกลไกเซลล์และการประยุกต์ทางการรักษานอกเหนือจากมาลาเรีย รสขมของมันทำให้เป็นส่วนประกอบในน้ำโทนิก ซึ่งเคยใช้ป้องกันมาลาเรียในอดีต อย่างไรก็ตามควรใช้ภายใต้การดูแลของแพทย์เนื่องจากอาจมีผลข้างเคียง เช่น เวียนศีรษะ หูอื้อ หรืออาการแพ้