芝麻是需肥较多的作物。每生产100千克的种子，需氮9千克，磷酸2千克，氧化钾9千克。施足基肥，施好种肥，分期追肥，适时增施钾肥，是芝麻增产的有效措施。 基肥应以有机肥为主。芝麻根层分布浅，浅施基肥增产效果好。
一般亩施5—8千克饼肥，或施硫酸镀3—4千克 或土杂肥300—400千克。芝麻在幼苗期、蕾期和盛花期应分期追肥，增产效果明显。开花前追肥可以充分满足营养生长与生殖生长旺盛时期对养分的需要。在开花期间喷施磷、钾肥，能增蒴、增粒重，提高含油量。一般用磷酸二氢钾0．4％溶液，在晴朗天气下午喷 施。隔5—6天喷一次，连喷2—3次，每次肥液50—60千克。喷后遇雨应重喷。