สารละลายรีเนียมมีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมและงานวิจัย หนึ่งในการใช้งานหลักคือในกระบวนการเร่งปฏิกิริยา (Catalysis) โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการแปรรูปน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องบินและอวกาศ เนื่องจากรีเนียมมีความทนทานต่อความร้อนสูง ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์ที่ต้องทำงานในสภาวะอุณหภูมิสูง ในด้านการแพทย์ สารละลายรีเนียมถูกนำมาใช้ในการผลิตสารกัมมันตรังสีสำหรับการวินิจฉัยและรักษาโรคมะเร็ง โดยเฉพาะในรูปแบบของรีเนียม-186 และรีเนียม-188 ซึ่งใช้ในเวชศาสตร์นิวเคลียร์ (Nuclear Medicine) เพื่อทำลายเซลล์มะเร็ง นอกจากนี้ยังมีการใช้งานในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ โดยใช้รีเนียมในการผลิตฟิล์มบางและส่วนประกอบของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการความเสถียรและประสิทธิภาพสูง ในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ สารละลายรีเนียมถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์วัสดุใหม่ๆ ที่มีคุณสมบัติพิเศษ เช่น วัสดุทนความร้อนสูง และวัสดุที่มีการนำไฟฟ้าดี