สารละลายกลูโคสใช้ในทางการแพทย์เป็นหลัก โดยมักนำมาใช้เพื่อให้พลังงานและของเหลวแก่ผู้ป่วยที่ไม่สามารถรับประทานอาหารได้ทางปาก เช่น ผู้ป่วยที่อยู่ในภาวะโคม่า หรือผู้ป่วยหลังการผ่าตัด สารละลายนี้ช่วยป้องกันภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ (hypoglycemia) และให้พลังงานที่ร่างกายสามารถใช้ได้ทันที นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวทำละลายหรือตัวนำสำหรับการให้ยาอื่น ๆ ผ่านทางหลอดเลือดดำ โดยเฉพาะในกรณีที่ต้องให้ยาที่ต้องผสมกับของเหลวที่ปลอดภัยและเข้ากันได้กับร่างกาย ในบางกรณี สารละลายกลูโคสเข้มข้นใช้ในการวินิจฉัยโรค เช่น การทดสอบสมรรถภาพของตับหรือการประเมินการตอบสนองของฮอร์โมนอินซูลิน รวมถึงใช้ในกระบวนการฟอกเลือดหรือการดูแลผู้ป่วยที่มีภาวะขาดน้ำรุนแรง