Quinoxaline-5-sulfonyl chloride ใช้เป็นสารตั้งต้นที่หลากหลายในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในการเตรียมอนุพันธ์ซัลโฟนาไมด์ ซึ่งอนุพันธ์เหล่านี้มีคุณค่าในการพัฒนายา รวมถึงยาปฏิชีวนะและยาต้านไวรัส เนื่องจากมีกิจกรรมทางชีวภาพ สารนี้ยังใช้ในการสร้างสีย้อมและเม็ดสี โดยซึ่งกลุ่มซัลโฟนิลคลอไรด์ช่วยอำนวยความสะดวกในการนำลิงก์ซัลโฟนาไมด์เข้าไปในโมเลกุลที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการปรับเปลี่ยนโพลิเมอร์และพื้นผิว เพื่อเสริมคุณสมบัติสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมเฉพาะทาง ความตอบสนองของมันทำให้เป็นสารเคมีสำคัญในงานวิจัยและพัฒนาสำหรับการสังเคราะห์สารใหม่ที่มีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในสาขาต่างๆ