Горечавка трехцветковая обладает возбуждающим аппетит, ранозаживляющим, кровоостанавливающим, противовоспалительным и антиоксидантным действиями.

Применяется в качестве желчегонного, гепатозащитного (стимулирующее процесс репарации и митоза клеток печени, нормализующее гистологическую структуру желчных протоков), цитопротекторного, стимулирующего пищеварение средство.

В тибетской медицине траву и цветки горечавки используют при неврастении, гастритах и холецистите, при переутомлении; листья — как наружное ранозаживляющее средство. Наружно для лечения гноящихся ран.