反式-1,4-二氯-2-丁烯主要用于有机合成与医药化学中间体，具体用途如下：

医药应用

作为药物分子 吡洛芬 的合成原料，该物质在医药生产中用于制备解热镇痛抗炎药，临床上主要用于类风湿关节炎、骨关节炎、强直性脊柱炎等疾病的对症治疗，也可用于软组织损伤（扭伤、劳损）及轻中度疼痛（如痛经、术后疼痛、牙痛）的缓解。 ‌12

有机合成

其双键单元可发生氢化、氧化等反应，生成环氧类或邻二醇类衍生物；也可用于 己二腈 、 丁二醇 、 六亚甲基二胺 、 氯丁二烯 、 四氢呋喃 等有机化合物的制备。