3-Bromopyridine-N-oxide ใช้เป็นสารกลางในการสังเคราะห์ยาและสารเคมีเกษตร มีบทบาทสำคัญในการพัฒนายาต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสร้างสารประกอบที่มีคุณสมบัติต้านแบคทีเรีย ต้านเชื้อรา และต้านการอักเสบ นอกจากนี้ยังเป็นสารตั้งต้นในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ ช่วยในการผลิตโมเลกุลซับซ้อนสำหรับการวิจัยและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม ความตอบสนองทางเคมีของมันทำให้เหมาะสำหรับใช้ในปฏิกิริยาการจับคู่ข้าม (cross-coupling reactions) ซึ่งจำเป็นในการเตรียมสารเคมีละเอียดและวัสดุขั้นสูง