Titan tetraclorua được sử dụng làm chất trung gian trong sản xuất kim loại titan, titan đioxit và chất màu titan.
2Mg + TiCl4 → 2MgCl2 + Ti
Làm chất xúc tác trùng hợp trong sản xuất thủy tinh óng ánh và ngọc trai nhân tạo. Titan tetraclorua trước đây được sử dụng với kali bitartrat làm chất kết dính trong ngành dệt và với đồ dùng nhuộm da.