Methansulfonsäure wird als Katalysator bei organischen Reaktionen verwendet, nämlich Veresterung, Alkylierung und Kondensationsreaktionen aufgrund ihrer nicht flüchtigen Natur und Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln.
Es ist auch an der Produktion von Stärkeester, Wachsoxidesteilen, Benzoesäureestern, phenolischen Estern oder Alkylestern beteiligt.
Es reagiert mit Natriumborhydrid in Gegenwart eines polaren Tetrahydrofuran, um den Borane-Tetrahydrofuran-Komplex herzustellen.
Aufgrund seiner Reinheit und Chlorid Abwesenheit findet es Anwendung in Batterien. In der pharmazeutischen Industrie wird es für die Herstellung von aktiven pharmazeutischen Inhaltsstoffen wie Telmisartan und Eprosartan verwendet.
Es ist nützlich in der Ionenchromatographie und eine Quelle von Kohlenstoff und Energie für einige gramnegative Methylotrop-Bakterien. Es ist an der Entschützung von Peptiden beteiligt.