鞣革時重鉻酸鹽的還原劑、含氮尾氣的中和劑、媒染劑、麥桿和毛的漂白劑以及紙漿漂白時的脫氯劑。還用于四乙基鉛、染料中間體等的制造和礦石提銀等電鍍業的還原劑，凈水工程的凈水劑。

在紡織工業中用于棉織品漂白后的脫氯劑、染毛織物的硫染劑、靛藍染料的防白劑、紙漿脫氯劑、醫藥工業中用作洗滌劑、消毒劑和褪色劑等。分析試劑用于色層分析試劑，點滴分析測定鈷、照相定影劑，除氯劑容量分析常用試劑，測定血鈉，制備注射液及雙糖鐵尿素培養基，媒染劑。

硫代硫酸鈉還可以用作氰化物的解毒劑。