用于催化剂、媒染剂、织物、纸张、塑料阻燃剂、玻璃脱色剂。用以制备酒石酸锑钾，釉彩，防火剂。制造铅软化剂[1]  。

三氧化二锑是应用最早的阻燃剂，适用于环氧树脂、聚氨酯、氯丁橡胶、聚苯乙烯、聚氯乙稀、聚酯等，单独使用时用量要大，阻燃效果差（除非阻燃物含卤），当与卤素化物（R.HX）并用时则有良好的协同效应，阻燃效果提高。

三氧化二锑属于添加型阻燃剂,常与其他阻燃剂、消烟剂并用,各组分间可产生协同效应。三氧化二锑在燃烧初期,首先是熔融,在材料表面形成保护膜隔绝空气,通过内部吸热反应,降低燃烧温度。在高温状态下三氧化二锑被汽化,稀释了空气中氧浓度,从而起到阻燃作用。