二甲基二硫广泛用于石油精炼和石油化工领域。在石油精炼产业中，二甲基二硫用于石脑油、汽油、煤油、柴油和常压重油的加氢脱硫、加氢处理和加氢裂化催化剂的预硫化过程的活化剂。同时，二甲基二硫用作溶剂及农药中间体。