冬小麦一生需经历冬前出苗、分蘖、返青、拔节、孕穗、灌浆，直至成熟。北方冬麦区是秋季播种，需经过冬季、春季低温干旱的天气，生育期长，是需肥较多的作物之一。研究表明，在一般栽培条件下，每生产100公斤小麦，需从土壤中吸收氮素3公斤左右，五氧化二磷1-1.5公斤，氧化钾2-4公斤，氮、磷、钾的比例约为3:1:3。另外，冬小麦不同生育时期的需肥量也不相同，冬前分蘖期吸收养分较多，越冬时吸收养分较少，返青后则需吸收大量养分，拔节到开花期是冬小麦吸收养分的高峰期。施肥时，需要掌握以下要点。
施足底肥，培育壮苗。农谚说“麦收胎里富，底肥是基础”。施足底肥，对促进壮苗早发和根系的生长，冬前有一定数量的健康分蘖，并为春后生长成穗、增粒、增重打下基础。底肥一般在播种前结合耕翻整地施入，干旱地块，可以将肥料深施于犁底，然后翻垡盖土；土壤粘重地块，采用先撒肥，后耕翻，将肥料翻入土中。高产田，一般亩施用史丹利复合肥40～50公斤，有条件的可以和农家肥混合施用，效果更好。中低产田，可亩施史丹利复合肥30～40公斤，具体施肥量应结合土壤养分状况与实际情况灵活掌握。
返青控制，防止倒伏。返青期小麦春季分蘖开始发生，此期的管理原则是，巩固冬前大分蘖，控制春季无效蘖，保持群体稳健发展。对于旺长田块，一般不需要追肥，以控制和推迟春生分蘖发生和茎基部节间伸长，防止倒伏。对于生长较弱的小麦，在返青、起身期结合浇水进行追肥，每亩施用高氮复合肥或氮肥15～20公斤，以增加有效分蘖，争取足够的亩穗数。
拔节重施，增加穗粒。拔节期是生殖生长和营养生长并进时期，对养分需求量大，所以要重施拔节肥，以增加每穗粒数。对于生长较壮的高产田，在拔节期结合浇水每亩追施高氮复合肥20～30公斤，可以减少无效分蘖，促使茎杆健壮，提高小麦抗倒伏的能力，争取穗大粒饱、粒多粒重。
根外追肥，增加粒重。抽穗灌浆期是争取小麦粒数和粒重的关键时期，管理上的主攻目标是防止贪青、早衰，提高籽粒产量。此期一般不再土壤施肥，以免造成贪青晚熟。可结合小麦穗蚜防治，叶面喷施磷酸二氢钾溶液，能有效地提高小麦抗干热风的能力，延缓叶片衰老，提高千粒重，达到增产的目的。