สารละลายกลูโคสใช้ในทางการแพทย์เป็นหลัก โดยมักนำมาใช้เพื่อให้พลังงานและของเหลวแก่ผู้ป่วยที่ไม่สามารถรับประทานอาหารได้ทางปาก เช่น ผู้ป่วยที่อยู่ในภาวะโคม่า หรือผู้ป่วยหลังการผ่าตัด สารละลายนี้ช่วยป้องกันภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ (hypoglycemia) และให้พลังงานที่ร่างกายต้องการในการทำงานของอวัยวะต่างๆ นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวทำละลายหรือตัวนำในการให้ยาอื่นๆ ผ่านทางหลอดเลือด โดยเฉพาะในรูปของสารละลายทางหลอดเลือดดำ (IV solution) ซึ่งสามารถปรับความเข้มข้นได้ตามความต้องการ เช่น 5% หรือ 10% ขึ้นอยู่กับสภาพของผู้ป่วย ในบางกรณี สารละลายกลูโคสเข้มข้นใช้ในการทดสอบการทำงานของตับหรือระบบเผาผลาญ รวมถึงใช้ในกระบวนการล้างไตทางช่องท้อง (peritoneal dialysis) เพื่อดึงของเหลวส่วนเกินและของเสียออกจากเลือด