虽然科学的烘烤技术很重要，但如果不通过合理施肥，精细管理，长出营养良好、发育健全的烟叶，就不能烤出优质烟来。因此，科学施肥是提高烤烟产量和质量的关键。
基肥在起垄后栽苗前施入土壤。对于追肥，除了降水量大、土质疏松的薄地，需看烟株长势灵活操作外，一般应在移栽后的20天前，最晚不超过25天，追施少量的氮钾肥，效果较好。
这样既能满足烟株旺盛生长的需要，又保证烟株进入成熟期后肥料基本耗尽，促使烟叶适时成熟。
烤烟基肥施用方法以起垄后穴施最为理想，这样施下去的肥料集中于根际周围，在大田前中期易被根系吸收，可促进根系早发快发，有利于烟株生长。
一般基肥施入量占整个生长期总需肥量的70一80%，追肥占总需肥量的20一30%。对于土质较粘重、土壤持续供肥能力强、后劲大的较肥沃的田块，全部肥料都作基肥或早施少施追肥效果好，有少量的追肥可视田间长势灵活处理。
而对于土质疏松、漏水漏肥、持续供肥能力差、后劲小的砂土地或肥力过低的地块，应分期追肥，以保证烟株中后期对养分的需要。
氮素是所有营养元素中对烟叶产量、质量影响最大，也是最敏感的元素，氮肥不足，则产量低，质量差，叶薄色淡，糖/烟碱比例失调，香气差。氮肥过足，则叶厚茎粗，不易落黄，色泽暗灰，青烟多。因此，适宜的氮肥用量是烟叶施肥的关键。
