Việc sử dụng chủ yếu cho Phosphor tribromide là để chuyển đổi alcohol bậc một hoặc bậc hai thành alkyl bromide[3]. PBr3 thường cho năng suất cao hơn axit hydrobromic và nó tránh được các vấn đề về sắp xếp lại cation cacbon - ví dụ ngay cả neopentyl bromide có thể được tạo ra từ alcohol với năng suất 60%[4].

Một ứng dụng khác của PBr3 là làm chất xúc tác cho sự α-brom hóa của các axit cacboxylic. Mặc dù acyl bromide hiếm khi được sử dụng so với acyl chloride, chúng được sử dụng làm chất trung gian trong halogen hóa Hell-Volhard-Zelinsky.[5] Ban đầu, PBr3 phản ứng với axit carboxylic để hình thành acyl bromide. Quá trình tổng thể có thể được biểu diễn dưới dạng:

Trên quy mô thương mại, Phosphor tribromide được sử dụng trong sản xuất dược phẩm như alprazolam, methohexital và fenoprofen. Nó cũng là một tác nhân ngăn chặn hỏa hoạn tiềm năng được quảng cáo dưới tên PhostrEx.