Василек синий используется фармацевтической промышленностью для изготовления препаратов, которые используются для лечения желудочно-кишечного тракта, зрения, дыхательных путей. Он входит в состав многих антибактериальных, антисептических средств. Горечи, найденные в растении, улучшают функции пищеварения. Экстракт в эксперименте проявляет противоопухолевые, противовоспалительные, спазмолитические, противосудорожные свойства. Отвар надземной части при заболеваниях желудка, головных болях, местно – при болезнях глаз. Сок стеблей оказывает ранозаживляющее действие. Настой цветков используется как диуретическое средство при отеках почечного и сердечного происхождения, при радикулитах, полиартритах, болезнях печени. Широко используется в народной медицине разных стран мира.

В ветеринарии находит применение при лихорадке, болезнях почек, мочевого пузыря, наружно – при заболеваниях глаз.