Teknik panen yang benar adalah dengan memotong batang tepat di atas ruas daun (node) menggunakan gunting atau pisau tajam. Potong sekitar 1/3 bagian tanaman dari pucuk, menyisakan 2–3 ruas daun terbawah. Ini merangsang pertumbuhan tunas baru dari ketiak daun. Jangan mencabut tanaman atau memetik daun satu-satu karena akan menghambat pertumbuhan dan mengurangi hasil panen berikutnya.
Untuk konsumsi rumah, panen sesering mungkin setiap 1–2 minggu sekali. Jika ingin panen dalam jumlah besar, tunggu hingga tanaman mencapai tinggi 20–30 cm sebelum pemotongan massal. Pastikan tanaman tidak berbunga sebelum panen, karena pembungaan akan mengubah rasa daun menjadi lebih pahit dan mengurangi produksi daun. Jika bunga mulai muncul, segera potong pucuk bunga untuk memperpanjang masa panen daun.
Setelah panen, daun basil segar dapat disimpan di lemari es dalam wadah tertutup atau dibungkus tisu lembap selama 3–5 hari. Untuk penyimpanan jangka panjang, daun bisa dikeringkan di tempat teduh atau dibekukan. Tanaman basil dapat dipanen berulang hingga 3–4 kali sebelum perlu diganti dengan bibit baru, terutama jika pertumbuhan mulai menurun atau tanaman terlalu berkayu.