乙二醛主要用于纺织工业，做纤维处理剂能增加棉花、尼龙等纤维的纺缩和防皱性，是耐久性压烫整理剂。在日本这一用途占乙二醛总消量的80%。乙二醛是明胶、动物胶、乳酪、聚乙烯醇和淀粉等不溶性粘合剂，乙二醛还用于皮革工业以及制作防水火柴。乙二醛是有机合成的原料。由乙醛和尿素、甲醛在碳酸钠存在下加热缩合得到2D-树脂，用作织物整理剂；乙二醛与甲醛、硫酸铵反应，环合成咪唑，而后合成咪唑类抗药克霉唑、咪康唑等；乙二醛与邻苯二胺环合得到苯并吡嗪：它是抗结核吡嗪酰胺的中间体。由乙二醛生产的羟基苯基乙酸已在日本工业生产，用作素和维生素A系列产品中间体。乙二醛还用于黄连素盐酸盐和磺胺类药磺胺甲氧吡嗪的合成。还用于除虫剂、除臭剂、尸体防腐剂、砂型固化剂。