芝麻所需的肥料很多，几乎每个时期都要施肥，且施肥时要注意氮肥、磷肥、钾肥、有机肥、无机肥等搭配，以促进芝麻快速生长高产。

根据芝麻需肥多、生育期短的特点，应重视基肥的施用。一般每亩施优质有机肥1-1.5吨，根据土壤条件施氮5-6公斤、磷4-5公斤、钾5公斤。芝麻是浅根作物，宜浅施、集中施基肥。芝麻追肥应坚持苗期早施、开花前重复施用、开花期补施的原则。

芝麻育苗肥应在育苗后施用，否则应提早施用。芝麻的关键是开花期追施，可根据土壤肥力状况分两次或一次施用。一次施药，始花期施药；二次施药，出芽初花时施药（补施）。施用量一般每亩用尿素5-8千克、钾肥5千克，结合中耕、培土，集中条施或穴施。

在芝麻生长后期叶面喷施0.2%磷酸二氢钾溶液，可提高种子的蒴果率、结实率和含油量。每5-7天喷一次，连续喷两次。