Gebruikt als grondstof voor de productie van zirkonia. Het wordt ook gebruikt als rubberadditief, coatingdroogmiddel, vuurvast materiaal, keramiek, glazuur en vezelbehandelingsmiddel.
Zirkoniumoxychloride is de belangrijkste grondstof voor de productie van andere zirkoniumproducten zoals zirkoniumoxide, zirkoniumcarbonaat, zirkoniumsulfaat, samengesteld zirkoniumoxide en zirkoniumhafniumscheiding om metaalzirkoniumhafnium te bereiden. Het kan ook worden gebruikt als additief in textiel, leer, rubber, middelen voor de behandeling van metalen oppervlakken, droogmiddelen voor coatings, vuurvaste materialen, keramiek, katalysatoren, brandvertragers en andere producten.