O valproato de sódio é um medicamento anti-epiléptico de largo espectro, o que significa que o medicamento funciona bem contra qualquer tipo de fármaco para epilepsia, quer como monoterapia, quer como terapia complementar. A epilepsia generalizada, incluindo ataques atónicos, ataques mioclónicos, ataques tónicos clónicos, ataques atónicos e mistos e mesmo tipos específicos de síndromes são todos eficazes. Para convulsões parciais, a droga é também uma escolha mais comum. Para além de ser uma droga anti-epiléptica de largo espectro, também pode ser usada para tratar enxaquecas. Como estabilizador do humor, pode ser usado para tratar episódios maníacos associados à desordem bipolar. Outras condições, tais como neuralgia pós-herpética e distúrbios de carraças em crianças também podem ser tratadas com valproato de sódio, e por vezes pode ocorrer blefaroespasmo-boca e distonia do queixo, com melhoria sintomática com este fármaco.