ควินีนซัลเฟตไดไฮเดรตใช้หลักในการรักษาและป้องกันโรคมาลาเรีย โดยเฉพาะชนิดที่เกิดจากเชื้อ Plasmodium falciparum ที่ดื้อต่อคลอโรควิน โดยยับยั้งการเจริญเติบโตของปรสิตในเม็ดเลือดแดง นอกจากนี้ยังใช้บรรเทาอาการปวดกล้ามเนื้อและตะคริวกลางคืนเนื่องจากคุณสมบัติผ่อนคลายกล้ามเนื้อ และใช้ในปริมาณน้อยเป็นสารปรุงรสขมในเครื่องดื่ม ในห้องปฏิบัติการ ใช้เป็นสารเคมีชีวภาพเกรดสูง (99.0%) สำหรับการวิเคราะห์ด้วยฟลูออเรสเซนส์ โดยมีจุดกระตุ้นที่ 347 nm และการปล่อยที่ 448 nm ในกรดซัลฟิวริก 0.5 M การใช้ต้องควบคุมเนื่องจากผลข้างเคียงเช่นซินโคนิซึม ซึ่งรวมถึงอาการหูอื้อ ปวดศีรษะ และคลื่นไส้ นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยทางการแพทย์เพื่อศึกษาการทำงานของหัวใจและระบบประสาท