棉花不同生育期，其需肥量多少也不相同。不同生育期需肥量多少与其生长速度成正相关。总的趋势是：苗期生长慢，需肥量少；蕾期生长较快需肥量相对增多；初花至盛花期，生长旺盛，需肥量多；以后随着棉株生长的减慢，需肥量也逐渐减少。
一般情况下，棉花对氮的吸收，出苗至现蕾为7.2―10%；现蕾至开花期为52―76%；开花至成熟期为15―36%。对磷、钾的吸收量，则表现为前期少，中后期多，开花后磷、钾吸收量分别为70%和80%左右。
据研究，每生产50公斤皮棉，棉花约从土壤中吸收氮13.35公斤、磷4.65公斤、钾13.35公斤。氮、磷、钾比例为1∶0.3∶1。但随着产量提高，需肥量有减少趋势，因此棉花产量提高不是单纯依靠肥料因素，而是各项栽培技术措施综合作用的结果。棉花的施肥原则应以基肥为主、追肥为辅；有机肥料为主、化学肥料为辅。传统施肥技术是在施足基肥的基础上，根据棉花不同生育时期的需肥特点，掌握“轻施苗肥、稳施蕾肥、重施花铃肥、补施盖顶肥”的原则，简化施肥技术则省去苗肥、蕾肥和盖顶肥，施肥措施为“施足底肥，重施花铃肥”。