3,3'-ไดไนโตรเบนซิดีน ใช้หลักในการผลิตสีย้อมอะโซและเม็ดสีสำหรับสิ่งทอ พลาสติก และหมึกพิมพ์ โดยให้ความคงตัวสูงและทนต่อการจางสี นอกจากนี้ยังเป็นสารตั้งต้นสำคัญ เมื่อถูกย่อให้เป็น 3,3'-ไดอะมิโนเบนซิดีน สำหรับสังเคราะห์โพลิเมอร์ประสิทธิภาพสูง เช่น โพลีเบนซิมิดาโซลและโพลีไอไมด์ ซึ่งมีคุณสมบัติทนความร้อนและความแข็งแรงเชิงกลสูง ใช้ในอุตสาหกรรมการบินอวกาศ อิเล็กทรอนิกส์ และวัสดุคอมโพสิตขั้นสูง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีพิษ สามารถก่อให้เกิดมะเร็ง และมีปฏิกิริยา การจัดการจึงถูกควบคุมอย่างเข้มงวดในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่มีความปลอดภัย