在化學工業中，氯氣主要用作有機和無機氯化物的制造、殺蟲劑、溶劑、消毒劑、漂白劑和去污劑等。
在醫藥工業中，氯氣常用于制藥，常參與含氯基化合物的合成。
在城市自來水中，氯氣主要用作自來水的消毒劑。雖然美國環保局因為有機氯化物的有害性建議大家不要使用氯氣作為消毒劑，但是至今美國衛生界依然認為氯氣是最經濟、最有效的飲用水消毒劑。
在電子工業中，高純氯氣主要用于電子工業干刻、光導纖維、晶體生長和熱氧化。干刻又叫干法蝕刻，是指氣固反應，氣相產物主要有GaCl2，AsCl2和氫氣，使用氯氣做等離子蝕刻時，通常采用5％的高純氯氣+95％的氦氣。
