Фталевый ангидрид является исходным реагентом для получения различных производных фталевой кислоты: её сложных эфиров, фталимида, фталонитрила и др. Конденсации фталевого ангидрида с фенолами синтезируют различные красители, например, фенолфталеин. Фталевый ангидрид является сырьем для производства глифталевых и пентафталевых смол и красителей - производных флуоресцеина, Родамин и антрахинона, лекарственных средств, например Фталазол и фенилина.