6-Methylpyrimidine-4(3H)-thione ถูกนำมาใช้ในหลายด้าน โดยเฉพาะในวงการเภสัชกรรมและเคมีอุตสาหกรรม ในด้านเภสัชกรรม มันเป็นส่วนประกอบสำคัญในการสังเคราะห์ยาและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มยาต้านจุลชีพและยาต้านมะเร็ง นอกจากนี้ยังถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารเคมีอื่นๆ ที่มีความสำคัญในกระบวนการทางเคมี เช่น การสังเคราะห์สารประกอบเฮเทอโรไซคลิก ซึ่งมีประโยชน์ในอุตสาหกรรมยาและเคมีภัณฑ์ ในด้านการวิจัย ยังมีการศึกษาศักยภาพของมันในฐานะสารต้านอนุมูลอิสระและสารป้องกันการเสื่อมสภาพของเซลล์อีกด้วย