种植油茶前，应合理施用基肥。建议使用腐熟的农家肥作为基肥，不仅营养丰富，还能起到肥田的作用。不建议使用复合肥作为基肥，因为复合肥中的氮元素不稳定，在生育后期容易挥发。油茶生长期间，要适当追肥，追肥时注意不要盲目。最好根据油茶的生长、叶色、大小来判断油茶缺少哪些元素，并合理添加。此外，随着油茶树龄的增加，对肥料的需求也会逐渐增加。复合肥可用作基肥或追肥。复合肥的总养分含量普遍较高，但需要注意的是复合肥的分解速度较慢。如果种植复合肥作为基肥，应根据油茶生长的肥料需求规律使用，油茶可合理补充速效氮肥。
施用钾肥可以提高油茶果实的含油量和种子产量，钾肥的施用类型一般选择硫酸钾。因为油茶属于山茶属，是无氯作物，对氯离子比较敏感。含氯氯化钾过多会影响油茶的产量和品质。油茶种植很少单独施用钾肥，但主要施用硫酸钾复合肥，最好含有适量的硼、锌等微量元素。11月至次年1月冬季施有机肥作基肥，3月至4月春季施硫酸钾复合肥，以满足春梢和果实生长所需的营养成分。每棵油茶的施肥量约为0.5-1.0公斤。
施肥方法上，施肥沟距离树干基部应在30 cm以上。树冠半径超过30 cm后，沿树冠投影外围挖圆形施肥沟，深度15-25 cm。应该施肥并用土填充。一般一年施肥两次，以有机肥为主，结合幼林抚育。3-4月春季施复合肥，11月-次年1月冬季施有机肥。采用沟施法。施肥沟应距树干基部30 cm以上。树冠形成后，可以沿着树冠投影线的外缘挖一条环形沟，宽度为20-30厘米，深度为20-30厘米。
油茶树施肥多采用撒施和环状沟施两种方法，其中撒施就是把肥料均匀的撒布在树冠周围，环状沟施是指在离树干18厘米的位置处，沿树干的周围挖12厘米深的环形沟，将肥料埋入沟内。施肥时，在降雨过后施用效果好。一般在冬季11月至翌年1月施有机肥，春季3-4月施复合肥，夏季6月施保果肥。油茶树可以施复合肥还有氮肥，钾肥还有磷肥都可以， 这样都可以使油茶树快速生长。
