کلرید سریم در کاتالیزورهای نفتی، کاتالیزورهای اگزوز خودروها، واسطه ها و سایر صنایع استفاده می شود. این ماده خام اصلی برای تهیه سریم خاکی کمیاب با الکترولیز و احیای حرارتی فلز است. سولفات آمونیوم خاکی کمیاب در هیدروکسید سدیم حل می شود، در هوا اکسید می شود و با اسید هیدروکلریک رقیق شسته می شود. می توان از آن در زمینه جلوگیری از خوردگی فلز استفاده کرد.
استفاده از کلرید سریم در سنتز آلی و واسطه های دارویی توجه بیشتری را به خود جلب کرده است. همانطور که همه می دانیم، واکنش افزودن هسته دوست بین معرف گریگنارد یا ارگانولیتیوم و گروه کربونیل یک مرحله مهم در سنتز آلی است و بازده تراکم و افزودن محصولات تحت تأثیر وقوع واکنش های جانبی مانند افزودن کونژوگه آلدئیدهای غیر اشباع است. و کتون ها افزودن از این واکنش های جانبی جلوگیری می کند، بازده را افزایش می دهد و زمان واکنش را کوتاه می کند. از آنجایی که Ce{1}} میل ترکیبی اکسیژن قوی دارد، اتصال به اتم اکسیژن در گروه کربونیل آسان تر از Li یا Mg است، در حالی که قلیاییت معرف ارگانوسریوم کمتر از معرف ارگانولیتیوم و گریگنارد است. به راحتی می توان گروه کربونیل را با اکسیژن کربونیل هماهنگ کرد، که منجر به واکنش افزودن بین هسته دوست و گروه کربونیل می شود. بنابراین، ارگانوسریوم میتواند با آلدهیدها و کتونهای با مقاومت بالا واکنش داده و الکلهای مربوطه را تشکیل دهد. بسیاری از الکل ها را می توان به این روش سنتز کرد.
در حضور CeCl3 بی آب، آلکیل، گروه نفتالین، گروه آریل، گروه آریل هتروسیکلیک و آسیل سیلان جایگزین غیراشباع می توانند با وینیل منیزیم برومید بدون واکنش جانبی واکنش دهند. با صنعتی شدن فرآیند تهیه کلرید سریم، چشم انداز کاربرد خوبی در زمینه سنتز آلی و واسطه های دارویی نشان می دهد. این می تواند واکنش های آلی مختلف و کاربردهای آنها را در سنتز آلی و سنتز واسطه های دارویی ترویج کند. افزودن معرف Grignard یا ارگانولیتیوم می تواند از وقوع واکنش های جانبی افزودن هسته دوست کربونیل جلوگیری کند و عملکرد و گزینش پذیری را بهبود بخشد. بسیاری از الکل ها را می توان به این روش سنتز کرد. ارگانوسریوم همچنین می تواند با نیتریل واکنش داده و محصولات متیل آمین سوم را تولید کند. این دارای ارزش کاربردی بالقوه در سنتز آلی است.