Зеленые побеги и черешки листьев применяют в кулинарии кондитерской промышленности, корневища и корни как пряность для ароматизации напитков и в рыбной промышленности, а также как корригенс в медицине (для улучшения вкуса лекарств). Эфирным маслом ароматизируют вина.

Свежие молодые листья используют как пряно-вкусовое сырье, из них готовят салаты. Сухие побеги и листья иногда добавляют в горячие супы, из них готовят суррогат чая. Во Франции дягиль лекарственный культивируют как пряное растение для нужд кондитерской и ликеро-водочной промышленности. Из свежих корней, отваренных в сахаре, получают душистые цукаты и варенье.

Широко применяются в ликеро-водочной и кондитерской промышленности. Корни используют для приготовления настоек «Перцовка», «Горный дубняк», охотничьей водки «Ерофеич», ликерных спиртов. Ликеры «Шартрез» и «Бенедиктин» также включают настойку корней.

Высушенные и истолченные в порошок корни добавляют к муке при выпечке хлебобулочных и кондитерских изделий, а также в мясные соусы и к жареному мясу.

Народы Севера сваренные в оленьем молоке побеги используют в пишу.

Дягиль используются для улучшения пищеварения и как мочегонное, отхаркивающее и потогонное средство.

Корни дягиля лекарственного применяют в медицине при дискинезии желчных путей, для улучшения пищеварения, усиления моторной и секреторной функции кишечника, при гипоацид-ных гастритах, как спазмолитическое и седативное средство при спазмах органов с гладкой мускулатурой, как средство, повышающее аппетит, при простудных заболеваниях, как бактерицидное и отхаркивающее, при бронхите, ларингите, корни также входят в состав мочегонных и потогонных сборов.

Проведенными в институте лекарственных растений исследованиями показано, что фурокумарин дягиля лекарственного обладает противоопухолевой активностью.

В народной медицине растение употребляли внутрь как тонизирующее и укрепляющее, при нервном истощении, эпилепсии, истерии, бессоннице, расстройствах пищеварения, гастрите, диспепсии, как вяжущее, при метеоризме, воспалении дыхательных путей, как отхаркивающее, противоглистное; наружно — при подагре, истерии, ревматизме, зубной боли и боли в ушах; цветущими стеблями пытались лечить брюшной тиф, холеру, скарлатину, корь.