Anvendes som råmateriale til fremstilling af zirconia. Det bruges også som gummiadditiv, belægningstørremiddel, ildfast materiale, keramik, glasur og fiberbehandlingsmiddel.
Zirconiumoxidoxychlorid er det vigtigste råmateriale til fremstilling af andre zirconiumprodukter såsom zirconiumoxid, zirconiumcarbonat, zirconiumsulfat, sammensat zirconiumoxid og zirconiumhafnium-separation til fremstilling af metalzirconiumhafnium. Det kan også bruges som et tilsætningsstof i tekstiler, læder, gummi, metaloverfladebehandlingsmidler, belægningstørremidler, ildfaste materialer, keramik, katalysatorer, brandhæmmere og andre produkter.