酒石酸常用于制药物、媒染剂和鞣剂等，也常用作拆分外消旋碱性化合物的试剂。它也是食品添加剂中的酸味剂，酸感优于苹果酸、乳酸等。它的几种盐都有重要应用，例如实验室中用酒石酸钾钠配制斐林试剂，用于鉴定有机分子结构中醛基官能团。它的钾钠盐又叫罗谢尔盐，其晶体在压力作用下发生极化而使两端表面产生电势差（压电效应），借此可以制成压电元件，用于无线电和有线电广播的受话器和拾音器。医疗上将酒石酸锑钾（俗称吐酒石）用于治疗血吸虫病。