3-Chloro-5-iodopyridine ใช้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์ยาต่างๆ โดยเฉพาะในการพัฒนายาที่กำหนดเป้าหมายโรคทางระบบประสาทและการติดเชื้อ โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถทำการปรับแต่งเพิ่มเติมได้ ทำให้มีคุณค่าในการสร้างสารประกอบที่มีผลทางรักษา นอกจากนี้ ยังใช้เป็นสารตั้งต้นในงานวิจัยสารเคมีเกษตรสำหรับพัฒนาสารกำจัดศัตรูพืชและสารกำจัดวัชพืช แกน pyridine ที่มีฮาโลเจนยังถูกนำมาใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับออกแบบส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์และลิแกนด์ในปฏิกิริยาอะคะไลเซอร์ มักใช้ในการทำปฏิกิริยาคุปปลิง (Coupling Reaction) เพื่อสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนหรือคาร์บอน-ไนโตรเจน ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในการพัฒนายาใหม่