Hidroksilamin hidroklorid Uporablja se v organski sintezi za pripravo oksimov in hidroksamskih kislin iz karboksilnih kislin, N- in O-substituiranih hidroksiaminov in adicijskih reakcij dvojne vezi ogljik-ogljik.

Med postopkom ekstrakcije lignina iz lignocelulozne biomase z acetilbromidom je Hidroksilamin hidroklorid se lahko uporablja za odstranjevanje broma in polihbromida iz raztopine.

Pri površinskih obdelavah se uporablja pri pripravi sredstev za odstranjevanje kože, zaviralcev korozije in čistilnih dodatkov. Je tudi izhodišče za proizvodnjo farmacevtskih in agrokemičnih izdelkov. 

V industriji gume in plastike je antioksidant, pospeševalnik vulkanizacije in odstranjevalec radikalov.

Uporablja se tudi kot sredstvo za pritrjevanje tekstilnih barvil, pomožno pri nekaterih postopkih barvanja, kot pripomoček za ekstrakcijo kovin in flotacijo, kot antioksidant v maščobnih kislinah in milih ter kot barvni stabilizator in emulzijski dodatek v barvnih filmih.