Хлорид железа применяется при травлении печатных плат (радиотехника, системотехника). Используется для травления печатных форм (офорт, цинкография), как альтернатива азотной кислоте, реакция с которой сопровождается выделением высокотоксичных паров («лисий хвост»). Используется в кузнечном деле для проявления рисунка железа. Применяется как протрава при крашении тканей. В промышленных масштабах применяется как коагулянт для очистки воды. За счёт чётко выраженных кислотных свойств широко применяется в качестве катализатора в органическом синтезе. Например, для реакции электрофильного замещения в ароматических углеводородах.