3-Bromo-7-nitroquinoline ใช้หลักๆ ในการสังเคราะห์อินทรีย์และการวิจัยเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการพัฒนาโมเลกุลชีวภาพต่างๆ โครงสร้างของมันมีคุณค่าในการสร้างอนุพันธ์ควิโนลีน ซึ่งมักถูกสำรวจสำหรับศักยภาพในการต้านจุลินทรีย์ ต้านมะเร็ง และต้านการอักเสบ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการศึกษาคุณสมบัติการเรืองแสงและโฟโตฟิสิกส์ ซึ่งช่วยส่งเสริมความก้าวหน้าในวิทยาศาสตร์วัสดุและเทคโนโลยีเซ็นเซอร์