主要用于立克次體病、支原體肺炎、淋巴肉芽腫、下疳、鼠疫、霍亂、布氏菌病（與鏈霉素聯合應用）等。對大腸桿菌、產氣桿菌、志賀桿菌、流感嗜血桿菌、克雷白桿菌等敏感菌株所致的系統或局部感染也有效。
此外對淋球菌、炭疽桿菌、放線菌、梭桿菌所致感染，當患者不耐青霉素時，可考慮使用美他環素（或其他四環素類）。對于鏈球菌的敏感菌株所致感染也可考慮用美他環素。至于金色葡萄球菌則大部分菌株對本類藥物耐藥。
此外，美他環素尚可用于阿米巴病的輔助治療。
