Roztwór chlorku żelaza jest brązową cieczą o gęstości względnej 1,42. Łatwo miesza się z wodą, a jego wodny roztwór ma odczyn kwaśny, działa utleniająco i korodująco na metale. Po rozcieńczeniu w wodzie chlorek żelazowy hydrolizuje, tworząc osad wodorotlenku żelaza, który ma wyjątkowo silną zdolność koagulacji.
Może być stosowany jako środek do oczyszczania wody pitnej oraz jako środek strącający do oczyszczania ścieków; jako utleniacz i zaprawa w przemyśle farbiarskim; jako katalizator i utleniacz w syntezie organicznej; a także jako środek trawiący w przemyśle radiowych obwodów drukowanych i trawienia stali nierdzewnej.
