Glavne upotrebe tetrabutilamonijum bromida uključuju sljedeće:
Tetrabutilamonijum bromid se obično koristi kao intermedijer u organskoj sintezi, učestvujući u raznim hemijskim reakcijama. Može se koristiti kao efikasan katalizator faznog transfera za ubrzavanje nukleofilne supstitucije, eliminacije i drugih reakcija u organskoj sintezi. Ima širok spektar primjena u organskoj sintezi, pripremi lijekova i drugim poljima. Koristi se kao reagens jonskog para u ionskim reakcijama, pomažući da se olakša reakcija. Tetrabutilamonijum bromid se može koristiti kao komponenta ionskih tečnosti za elektrohemiju , odvajanje i pročišćavanje. Jonske tečnosti imaju odličnu provodljivost, termičku stabilnost i hemijsku stabilnost, što ih čini novom vrstom zelenog otapala. Ima površinsku aktivnost i može se koristiti kao emulgator, sredstvo za vlaženje i u drugim primenama u svakodnevnim hemikalijama, tekstilu, nafti i druge industrije. Može se koristiti kao podrška katalizatoru za poboljšanje aktivnosti i stabilnosti katalizatora kao što su plemeniti metali i metalni oksidi.