ZrCl4 là tiền chất phổ biến nhất đối với sự lắng đọng hơi hóa học của zirconi(IV) oxit và zirconi điborua.[1]

Trong tổng hợp hữu cơ, zirconi tetrachloride được sử dụng như là một axit Lewis yếu cho phản ứng Friedel-Crafts, phản ứng Diels-Alder và các phản ứng đóng vòng hóa phân tử.[2] Nó cũng được sử dụng để điều trị chống thấm nước hàng dệt may và các vật liệu dạng xơ khác.