En termes d'applications, l'acétylacétone peut être utilisée tout d'abord pour la synthèse organique. Il peut servir de réactif pour l’analyse chromatographique et également d’agent chélateur pour les métaux de transition. Il est préférable de doser le thallium en présence de sulfure de carbone plutôt que de doser le fer et le fluor par d'autres méthodes.
L'acétylacétone peut être utilisée comme intermédiaire dans les produits pharmaceutiques. Par exemple, il est utilisé dans la production des fongicides pyriméthanil et mépanipyrim, ainsi que de l'herbicide rimsulfuron. Il peut également être utilisé comme matière première pour la fabrication pharmaceutique, comme intermédiaire organique et comme solvant. Il peut également servir de réactif analytique et d’extracteur d’aluminium dans les maisons. De plus, c’est un excellent intermédiaire de synthèse organique et une matière première très importante pour la fabrication pharmaceutique. Il peut être utilisé comme solvant pour l'acétate de cellulose. Il peut également être utilisé comme additif pour l’essence et les lubrifiants, et peut même être utilisé comme séchoir ou fongicide pour les peintures et vernis. Il peut également servir de catalyseur pour les réactions d'hydrogénation et d'accélérateur d'oxydation de l'oxygène, etc. On peut dire que ses fonctions sont très étendues. Il peut également être utilisé pour éliminer certains oxydes métalliques des solides poreux et peut être appliqué dans le traitement des catalyseurs en polypropylène.
