Хидроксиламин хидрохлорид се използва в органичен синтез за получаване на оксими и хидроксамови киселини от карбоксилни киселини, N- и O-заместени хидроксиамини и реакции на присъединяване на двойна връзка въглерод-въглерод.

По време на метода на ацетилбромид за извличане на лигнин от лигноцелулозна биомаса, Хидроксиламин хидрохлорид може да се използва за отстраняване на бром и полибромид от разтвора.

При повърхностни обработки се използва при приготвянето на средства против кожата, инхибитори на корозията и почистващи добавки. Също така е изходен материал за производството на фармацевтични продукти и агрохимикали. 

В каучуковата и пластмасовата промишленост е антиоксидант, ускорител на вулканизацията и чистач на радикали.

Използва се също като фиксатор за текстилни оцветители, спомагателен в някои процеси на боядисване, като средство за извличане на метали и флотация, като антиоксидант в мастни киселини и сапуни и като добавка за стабилизиране на цвета и емулсия в цветни филми.