2,3-Dichlorothiophene-5-sulfonyl chloride ถูกนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์สารเคมีต่างๆ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมและเคมีเกษตร มันมักถูกใช้ในการสร้างสารประกอบซัลโฟนาไมด์ (sulfonamide) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในยาต้านแบคทีเรียและยารักษาโรคอื่นๆ นอกจากนี้ ยังสามารถนำไปใช้ในการผลิตสารกำจัดศัตรูพืชและสารเคมีที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพอื่นๆ เนื่องจากโครงสร้างที่มีคลอรีนและกลุ่มซัลโฟนิลคลอไรด์ช่วยให้เกิดปฏิกิริยาที่หลากหลายและมีประสิทธิภาพ