Các ứng dụng chính là sử dụng trong mạ điện và tiền chất sản xuất NMC và NCA.

Các dung dịch nước của niken sunfat phản ứng với natri cacbonat để kết tủa niken(II) cacbonat, tiền chất của các chất xúc tác và chất màu niken[5]. Bổ sung amoni sunfat vào dung dịch đậm đặc của niken sunfat tạo ra Ni(NH4)2(SO4)2·6H2O. Chất rắn màu lục lam này tương tự như muối Mohr, Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O.

Niken(II) sunfat được sử dụng trong phòng thí nghiệm. Các cột sử dụng trong việc gắn thẻ polyhistidin, hữu ích trong hóa sinh và sinh học phân tử, được tái sinh với niken(II) sunfat. Dung dịch nước của NiSO4·6H2O và các hydrat có liên quan phản ứng với amonia để tạo ra Ni(NH3)6SO4 (xem Hợp chất khác) và với ethylenediamin để tạo ra [Ni(H2NCH2CH2NH2)3]SO4. Hợp chất cuối này thỉnh thoảng được sử dụng như là một tác nhân hiệu chuẩn cho các phép đo nhạy từ tính vì nó không có xu hướng bị hydrat hóa.