芝麻是需肥較多的作物。每生產100千克的種子，需氮9千克，磷酸2千克，氧化鉀9千克。施足基肥，施好種肥，分期追肥，適時增施鉀肥，是芝麻增產的有效措施。 基肥應以有機肥為主。芝麻根層分布淺，淺施基肥增產效果好。
一般畝施5—8千克餅肥，或施硫酸鍍3—4千克 或土雜肥300—400千克。芝麻在幼苗期、蕾期和盛花期應分期追肥，增產效果明顯。開花前追肥可以充分滿足營養生長與生殖生長旺盛時期對養分的需要。在開花期間噴施磷、鉀肥，能增蒴、增粒重，提高含油量。一般用磷酸二氫鉀0．4％溶液，在晴朗天氣下午噴 施。隔5—6天噴一次，連噴2—3次，每次肥液50—60千克。噴后遇雨應重噴。