2-Chlorothiazole ใช้เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการสังเคราะห์เภสัชภัณฑ์และสารเคมีเกษตรต่างๆ โดยมีบทบาทสำคัญในการผลิตสารประกอบจากธิอาโซล ซึ่งถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในการพัฒนายา เช่น ยาปฏิชีวนะ ยาต้านการอักเสบ และยาต้านไวรัส นอกจากนี้ ยังใช้ในการผลิตยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช เพื่อการป้องกันพืชและควบคุมศัตรูพืชอย่างมีประสิทธิภาพ คุณสมบัติด้านปฏิกิริยาและโครงสร้างของสารนี้ทำให้เป็นส่วนประกอบที่มีคุณค่าในการสังเคราะห์อินทรีย์ สามารถนำไปสร้างโมเลกุลซับซ้อนสำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมหลากหลาย รวมถึงการผลิตสีย้อมและสารเคมีพิเศษอื่นๆ