5-Bromo-2,3'-bipyridine ถูกใช้ในงานสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการพัฒนายาและสารเคมีเกษตร มันทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสร้างโมเลกุลซับซ้อน โดยมักใช้ในปฏิกิริยาคัปปลิงเพื่อสร้างอนุพันธ์ bipyridine ซึ่งมีคุณค่าในเคมียารักษาโรคสำหรับการออกแบบยาที่เล็งเป้าไปยังโรคต่าง ๆ นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุ โดยช่วยในการสังเคราะห์ลิกานด์สำหรับคอมเพล็กซ์การประสานของโลหะ ซึ่งใช้ในงานเร่งปฏิกิริยาและวัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์ บทบาทของมันในปฏิกิริยาครอส-คัปปลิงยังทำให้มีความสำคัญในการเตรียมสารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพและวัสดุฟังก์ชันนัล