Utilizado como materia prima para a fabricación de circonio. Tamén se usa como aditivo de goma, desecante de revestimento, material refractario, cerámica, esmalte e axente de tratamento de fibras.
O oxicloruro de circonio é a principal materia prima para producir outros produtos de circonio, como o circonio, o carbonato de circonio, o sulfato de circonio, o circonio composto e a separación de hafnio de circonio para preparar o hafnio de circonio metálico. Tamén se pode usar como aditivo en téxtiles, coiro, caucho, axentes de tratamento de superficies metálicas, desecantes de revestimento, materiais refractarios, cerámicas, catalizadores, retardadores de lume e outros produtos.
