Усолье-Сибирское Правило гласит: "Первая часть сложносоставных топонимов должна склоняться как в сочетании с родовым термином, так и без него, если топоним русский или освоен русским языком: из Камня-Каширского, в Переславле-Залесском, в Могилёве-Подольском, в Ростове-на-Дону; в городе Петропавловске-Камчатском, в городе Ростове-на-Дону". Вторая часть склоняется тоже, как мы видим из примеров. Почему же тогда повсеместно пишут "В городе Усолье-Сибирское", а не "В городе Усолье-Сибирском"?
Это может быть связано с тем, что название "Усолье-Сибирское" является устоявшимся и принятым формой написания. Такие устоявшиеся формы могут не всегда соответствовать строгим правилам склонения, особенно если они широко используются и привычны говорящим на языке. В данном случае, хотя правильным было бы склонять "Усолье-Сибирское" как "Усолье-Сибирском", в реальном языковом использовании установилась форма "Усолье-Сибирское", поэтому ее можно встретить чаще.
Это может быть связано с тем, что название "Усолье-Сибирское" является устоявшимся и принятым формой написания. Такие устоявшиеся формы могут не всегда соответствовать строгим правилам склонения, особенно если они широко используются и привычны говорящим на языке. В данном случае, хотя правильным было бы склонять "Усолье-Сибирское" как "Усолье-Сибирском", в реальном языковом использовании установилась форма "Усолье-Сибирское", поэтому ее можно встретить чаще.