Le fruit est surtout utilisé en conserve ou cuit (confiture, sirop, marmelade). La marmelade d'oranges est faite seulement à partir de l'orange amère et non l'orange douce.
À Malte, où le bigaradier est introduit avant l'oranger, la bigarade est aujourd'hui utilisé dans la fabrication du soda maltais le Kinnie, ce qui lui donne ce goût d'amertume caractéristique.
À partir du zeste du fruit est obtenue l'essence d'orange amère utilisée pour la fabrication du triple sec, d'amers, du Grand Marnier et du Cointreau.
Très parfumée, la fleur du bigaradier sert à la fabrication de l'absolue de fleur d'oranger, de l'eau de fleur d'oranger et de l'essence de néroli utilisée en parfumerie et pour aromatiser les aliments. Ces extraits contiennent de fortes proportions d’anthranylate de méthyle responsable de la note typique de la fleur d’oranger amer. Les rameaux sont utilisés pour la fabrication de l'essence de petit grain bigarade, une huile essentielle riche en acétate de linalyle.
Propriétés
Des études récentes ont principalement porté sur les huiles essentielles de zeste (essence d'orange amer) et de rameaux (essence de petit grain bigarade) et ont confirmé leurs propriétés sédatives et anxiolytiques sur des modèles animaux.
Traditionnellement, l'huile obtenue à partir des pépins est proposée en cas de cholestérol.