Hidroksilamin hidroklorid koristi se u organskoj sintezi za pripremu oksima i hidroksamskih kiselina iz karboksilnih kiselina, N- i O-supstituiranih hidroksiamina i reakcija adicije dvostruke veze ugljik-ugljik.

Tijekom metode ekstrakcije acetil bromida iz lignina iz lignocelulozne biomase, Hidroksilamin hidroklorid može se koristiti za uklanjanje broma i poligbromida iz otopine.

U površinskim tretmanima koristi se u pripremi sredstava protiv kože, inhibitora korozije i čišćih aditiva. Također je početni materijal za proizvodnju farmaceutskih i agrokemijskih proizvoda. 

U industriji gume i plastike antioksidans je, ubrzavač vulkanizacije i čistač radikala.

Također se koristi kao fiksator za tekstilne boje, pomoćni u nekim postupcima bojenja, kao sredstvo za ekstrakciju metala i flotaciju, kao antioksidans u masnim kiselinama i sapunima te kao stabilizator boje i dodatak emulziji u filmovima u boji.