洋葱产量高，但洋葱根为浅根性须根系，吸肥力较弱，因此，需要充足的营养条件，对土壤肥力要求高。一般每生产1000公斤洋葱，需要吸收氮(N)1.9～2.2公斤，磷(P2O5)0.6～0.9公斤，钾(K2O)3.2～3.6公斤。洋葱在不同生育期对氮、磷、钾的需求不同。幼苗期生长缓慢，需肥量小，以氮素为主;进入叶片生长盛期，需肥量和吸肥强度迅速增长，此时仍以氮素为主;在鳞茎膨大期，生长量和需肥量仍缓慢上升，以钾素为主，此期增施磷钾肥，能促进鳞茎肥大和提高品质;洋葱整个生育期都不能缺磷。洋葱对营养元素的吸收以钾为最多，氮、磷、硼次之，其中氮对洋葱生育影响最大。在一般土壤条件下，施用氮肥可显著提高产量。
此外，洋葱施用铜、硫等肥料增产效果较好。因此，生产上除满足洋葱对氮、磷、钾的需求外，还应重视硼、铜、硫等微量元素肥料的施用。
洋葱施肥可分为两大部分，即基肥和追肥。洋葱定植地块要施足基肥，一般以有机肥为主，每亩施用有机肥3000～4000公斤，通用型复合肥50～80公斤。叶片生长盛期亩施复合肥15～20公斤，另外，此期要勤中耕、松土，加大浇水量，以保证植株旺盛生长的需要。进入鳞茎膨大期，应保证水肥供给充足。为促进鳞茎膨大，一般亩施高钾复合肥10～15公斤。当鳞茎长到4至5厘米时，再酌情追肥一次。