Дихлорид палладия находит самое большое применение в лабораторном синтезе всевозможных соединений, содержащих палладий. Его взвешивают, растворяют в воде, немного подкисленной хлороводородной кислотой… Он является катализатором в реакциях некоторых органических веществ, например, в Вакер-процессе синтеза метилформальдегида из этена, в переводе непредельных углеводородных соединений в эфиры, перевинилировании (нагревание смеси винилацетата и высшей карбоновой кислоты при участии хлорида палладия (ІІ)), изготовлении этиленгликоля. Его применяют для создания ускорителей гидрирования, содержащих палладий паст, электролитов палладирования, для активизации поверхностей печатных плат. Выступает исходником, реагентом в получении разнообразных соединений и порошков палладия, предназначенных, в частности, для борьбы с грибками, подагрой, а также применяется для создания антибиотиков, бета-блокаторов, препаратов с кальциймиметическим действием. Палладия (II) хлорид в большей или меньшей мере находит применение в таких отраслях, как: керамическая и фарфоровая промышленность, фотодело и гальваностегия.