Utilizzato come materia prima per la produzione di zirconia. Viene utilizzato anche come additivo per gomma, essiccante per rivestimenti, materiale refrattario, ceramica, smalto e agente per il trattamento delle fibre.
L'ossicloruro di zirconio è la materia prima principale per la produzione di altri prodotti di zirconio come zirconia, carbonato di zirconio, solfato di zirconio, zirconio composito e separazione di zirconio afnio per preparare il metallo zirconio afnio. Può anche essere utilizzato come additivo in tessuti, pelle, gomma, agenti per il trattamento delle superfici metalliche, rivestimenti essiccanti, materiali refrattari, ceramica, catalizzatori, ritardanti di fiamma e altri prodotti.