Сучасна технологія отримання високих і сталих урожаїв неможлива без застосування добрив, на частку яких припадає до 35–40% приросту врожайності. На формування 1 т зерна і відповідної кількості листостеблової маси сорго виносить із ґрунту 23–25 кг азоту, 9–10 кг фосфору і 28–30 кг калію. За врожайності 5–6 т/га зерна сорго з кожного гектара споживає 140–160 кг азоту, 50–60 кг фосфору і 150–180 кг калію. Більшість ґрунтів соргосійних регіонів здатні забезпечувати лише половину потрібних елементів живлення, тому решту — треба поповнювати добривами.

Кількість добрив, що потрібні для отримання запланованої врожайності, розраховують на основі агрохімічного аналізу ґрунту для кожного конкретного поля. В середньому для південного Степу України доза добрив становить N_60-90Р₆₀. Найдоцільніше вносити всю зазначену дозу з осені під оранку (крім полів на схилах до 5–8°). Якщо з осені добрива не були внесені, то їх вносять весною під культивацію, під час сівби та в підживлення. Слід пам’ятати, що весняне внесення мінеральних добрив менш ефективне через швидке пересихання верхнього шару ґрунту і неможливість використання їх кореневою системою рослин.

Установлено, що азотно-фосфорні добрива, внесені збоку і глибше від насіння, позитивно впливають на його проростання, збільшуючи польову схожість на 10–12%. Особливо позитивно впливають на польову схожість насіння повні дози мінеральних добрив за внесення їх на глибину 8–10 см перед сівбою — вони збільшують активність ферменту каталази, виступаючи як стимулятори ростових процесів у насінні.

Сорго дуже чутливе до органічних добрив, особливо в поєднанні їх із мінеральними. Як показали дослідження, за внесення восени під оранку 10–20 т гною, а також N₁₀Р₁₀ (розташовуючи їх глибше і збоку від насіння) весною під час сівби, прибавка врожаю зерна сорго становила 0,4 т/га, а в окремі роки — до 1 т/га. Загалом добрива не лише підвищують урожайність, а й покращують якість продукції (збільшується вміст протеїну, жиру, зерна в кормовій масі, а також сухої речовини й кормових одиниць).