La aplicación principal para este producto es su uso directo como precursor de CVD ultrapure.
La producción de microprocesadores y chips de memoria requiere precursores de CVD especiales hechos de pentacloruro de Niobium "la mayor pureza".
Las lámparas halógenas que ahorran energía cuentan con una capa reflectante de calor hecha de pentacloruro de Niobium.
En la producción de condensadores de cerámica multicapa (MLCC), el pentacloruro de Niobium proporciona soporte para la optimización del diseño de polvo.
El proceso Sol-Gel utilizado para este propósito también se aplica en la producción de recubrimientos ópticos químicamente resistentes.
El pentacloruro de niobio se usa en aplicaciones catalíticas.