Hüdroksüülamiinvesinikkloriid kasutatakse orgaanilises sünteesis oksiimide ja hüdroksaamhapete valmistamiseks karboksüülhapetest, N- ja O-asendatud hüdroksüamiinidest ning süsinik-süsinik kaksiksideme liitumisreaktsioonides.

Atsetüülbromiidi meetodil ligniini ekstraheerimiseks lignotselluloosist biomassist Hüdroksüülamiinvesinikkloriid saab kasutada broomi ja polübromiidi eemaldamiseks lahusest.

Pinnatöötlustel kasutatakse seda nahakindlate ainete, korrosiooniinhibiitorite ja puhtamate lisandite valmistamiseks. See on ka lähteaine farmaatsia- ja põllumajanduskemikaalide tootmiseks. 

Kummi- ja plastitööstuses on see antioksüdant, vulkaniseerimist kiirendav ja radikaalset puhastajat.

Seda kasutatakse ka tekstiilvärvide fiksaatorina, abina mõnes värvimisprotsessis, metalli ekstraheerimise ja flotatsiooni abivahendina, rasvhapete ja seepide antioksüdandina ning värvifilmides värvistabilisaatori ja emulsioonilisandina.