كلوريد الكوبالت (II) له عدة تطبيقات. يستخدم في أجهزة قياس الرطوبة، كمؤشر للرطوبة، كمؤشر لدرجة الحرارة في الطحن، كمثبت للرغوة في البيرة، في الحبر السري، للرسم على الزجاج، في الطلاء الكهربائي، وكعامل حفاز في تفاعلات غرينيار، مما يعزز الاقتران مع هاليد عضوي. كما يستخدم في تحضير عدة أملاح كوبالت أخرى وفي تصنيع فيتامين B12 الاصطناعي. التخفيض المشترك في الطور البخاري مع هاليدات المعادن الأخرى بواسطة الهيدروجين ينتج معادن بينية دقيقة التقسيم ذات تطبيقات كمواد هيكلية أو مركبات ذات خصائص مفيدة في الكهرباء الحرارية والمغناطيسية ومقاومة الأكسدة. يستخدم كلوريد الكوبالت (II) كمؤشر للرطوبة في أدوات الطقس. في شكله اللامائي، يستخدم في الطلاء الكهربائي للكوبالت، في الكيمياء العضوية وهو مقدمة للكوبالتوسين (بيس(سيكلوبنتادينيل)كوبالت (II))، وهو عامل اختزال جيد. كما يعمل كحمض لويس. كلوريد الكوبالت هو مؤشر للماء في المواد المجففة، بسبب الترطيب/إزالة الترطيب العكسي المصحوب بتغير لون مميز. كلوريد الكوبالت مفيد لإنتاج الحبر السري حيث يتحول إلى اللون الأزرق عند التسخين ويصبح غير مرئي بمجرد تبريده. يحفز كلوريد الكوبالت (II) الاقتران المتقاطع لهاليدات الأريل أو هاليدات الفينيل مع كواشف غرينيار الأريل بنسب عالية. بلورات زرقاء (لامائية)، بنفسجية زرقاء (ثنائية الهيدرات)، بلورات حمراء وردية (سداسية الهيدرات). يغرق ويختلط مع الماء. أوراق زرقاء باهتة، تتحول إلى اللون الوردي عند التعرض للهواء الرطب. كلوريد الكوبالت (II) هو ملح كوبالت لامائي. يشارك كلوريد الكوبالت (II) في تخليق مختلف الإسترات في وجود الأسيتونيتريل. يستخدم كلوريد الكوبالت (CoCl2) في تصنيع فيتامين B12، على الرغم من أن المركب نفسه يمكن أن يسبب تلفًا لخلايا الدم الحمراء. كما يستخدم كملون للصبغات (لتثبيت الصبغة على النسيج حتى لا تنتشر). كما أنه مفيد في تصنيع مواد التشحيم الصلبة، كمادة مضافة للأسمدة، ككاشف كيميائي في المختبرات، وكمادة ماصة في أقنعة الغاز، الطلاء الكهربائي، وتصنيع فيتامين B12. مادة ماصة للأمونيا، أقنعة الغاز، الطلاء الكهربائي، الأحبار السرية، أجهزة قياس الرطوبة، تصنيع فيتامين B12، صهر لتكرير المغنيسيوم، مواد تشحيم صلبة، ملون للصبغات، عامل حفاز، مقاييس الضغط، كاشف مختبر، مادة مضافة للأسمدة.