Ammoniumbenzoat ist äußerst löslich in Wasser. Seine Löslichkeit nimmt mit der Temperatur zu; bei 20°C können 53 Gramm Ammoniumbenzoat in hundert Gramm Wasser gelöst werden. Höhere Temperaturen können diesen Wert weiter erhöhen. Diese Eigenschaft des Ammoniumbenzoats macht es nützlich für schmackhafte Konservierung, wo es im Produkt gelöst werden kann, um das Wachstum von Mikroorganismen zu stoppen. Seine Löslichkeit beeinflusst auch seine Anwendung in Galvanischen Bädern, wo eine ordnungsgemäße Auflösung eine wirksame pH-Pufferwirkung sicherstellt.