氯磺酸是一種多用途的化學試劑，具有強烈的氧化性和腐蝕性。其主要的用途包括：
作為磺化劑。在有機合成中，氯磺酸用於磺化反應，生成相應的磺酸酯，磺酸酯是藥物合成和有機合成中的重要中間體。
作為催化劑。氯磺酸可以促進某些化學反應的速率和產率。
作為試劑。在實驗室中用於檢測和分析某些物質。
作為脫水劑。由於其強脫水性，氯磺酸可以幫助去除水分或水合物，促進某些化學反應的進行。
在水處理和消毒領域。氯磺酸能有效殺滅水中的細菌和病毒，保證水質安全，同時也被廣泛套用於醫療、食品加工等行業的消毒操作。
在紡織和紙漿漂白工藝中。用於幫助去除色素和雜質，提高產品質量。
在國防工業。用於製造磺胺藥物、農藥、糖精、洗滌劑、離子交換樹脂、軍用毒氣以及塑膠等。
此外，由於氯磺酸對皮膚、衣物、木材等有極強的脫水力，會導致它們炭化，對普通金屬具有強烈的腐蝕性，因此在使用時需要特別小心。