Używany jako surowiec do produkcji tlenku cyrkonu. Stosuje się go również jako dodatek do gumy, środek suszący do powłok, materiał ogniotrwały, ceramikę, glazurę i środek do obróbki włókien.
Tlenochlorek cyrkonu jest głównym surowcem do produkcji innych produktów cyrkonowych, takich jak tlenek cyrkonu, węglan cyrkonu, siarczan cyrkonu, kompozytowy tlenek cyrkonu i separacja hafnu cyrkonowego w celu przygotowania metalicznego hafnu cyrkonowego. Może być również stosowany jako dodatek do tekstyliów, skóry, gumy, środków do obróbki powierzchni metalowych, środków osuszających powłoki, materiałów ogniotrwałych, ceramiki, katalizatorów, środków zmniejszających palność i innych produktów.