在化学工业中，氯气主要用作有机和无机氯化物的制造、杀虫剂、溶剂、消毒剂、漂白剂和去污剂等。

在医药工业中，氯气常用于制药，常参与含氯基化合物的合成。

在城市自来水中，氯气主要用作自来水的消毒剂。虽然美国环保局因为有机氯化物的有害性建议大家不要使用氯气作为消毒剂，但是至今美国卫生界依然认为氯气是最经济、最有效的饮用水消毒剂。

在电子工业中，高纯氯气主要用于电子工业干刻、光导纤维、晶体生长和热氧化。干刻又叫干法蚀刻，是指气固反应，气相产物主要有GaCl2，AsCl2和氢气，使用氯气做等离子蚀刻时，通常采用5％的高纯氯气+95％的氦气。