谷子是一种耐瘠薄、耐旱的植物，多种植在地力较差或底肥不多的田块上，合理施用种肥和追肥对产量影响很大。种肥大多施用充分腐熟的农家肥料或者化肥。化肥最好是氮、磷或氮、磷、钾配合施用，每公顷施硫酸铵75千克，硝酸铵37.5～52.5千克或尿素37.5千克，配合过磷酸钙75千克左右。如用硝酸铵做种肥，可以直接与种子混拌播种。硫酸铵、尿素或过磷酸钙则要分别施肥和播种。
追肥对谷子的增产作用极为显著。据试验，每千克化肥可增产谷子1.5～2.5千克。
谷子需肥盛期在拔节—抽穗、抽穗—成熟期。最适宜的追肥时期为拔节期，连枯萎小叶在内，植株展开10～12个叶片时，结合耕二遍地追肥最好。在肥力较差和种肥不足的地块上，适时早追极为有效。一次追肥的每公顷追施尿素75～112千克或硝酸铵112～187千克，追肥量多时可分两次追肥，第一次追肥在拔节期，第二次追肥在孕穗前进行，以促使籽粒饱满，增加千粒重，减少秕粒。两次追肥的数量分配应当是前重后轻，各为2／3和1／3。
用尿素、碳酸氢铵、氨水作追肥施在地表容易挥发损失，必须深追覆土，宽苗眼谷子由于覆不上土，最好用硝酸铵或硫酸铵做追肥。
谷子除了进行土壤施肥外，叶面喷肥也有一定效果，是补充谷子后期营养的有效措施。据试验，在谷子拔节初期，用尿素进行根外追肥，谷粒和谷草都有增产。