Pemupukan pertama dilakukan saat penanaman (0 bulan). Gunakan pupuk organik seperti pupuk kandang atau kompos sebanyak 10-15 ton per hektar sebagai pupuk dasar. Campurkan merata dengan tanah di lubang tanam atau bedengan. Selain itu, tambahkan pupuk NPK (15-15-15) sebanyak 200-300 kg per hektar untuk memenuhi kebutuhan hara awal. Lempuyang membutuhkan nitrogen tinggi pada fase vegetatif untuk pertumbuhan daun dan batang.
Pemupukan kedua diberikan saat tanaman berumur 2 bulan setelah tanam, yaitu pada fase vegetatif aktif. Berikan pupuk NPK (15-15-15) sebanyak 200-300 kg per hektar atau pupuk urea (100-150 kg/ha) untuk mendorong pertumbuhan daun. Jika menggunakan pupuk tunggal, pastikan ketersediaan fosfor dan kalium juga tercukupi. Pupuk diberikan dengan cara ditabur di sekitar tanaman lalu ditutup tipis dengan tanah atau disiram agar cepat larut.
Pemupukan ketiga dilakukan saat tanaman berumur 4 bulan, yaitu saat lempuyang mulai memasuki fase pembentukan rimpang. Kurangi dosis nitrogen dan tingkatkan kalium untuk merangsang pembesaran rimpang. Gunakan pupuk NPK dengan rasio lebih tinggi kalium, misalnya NPK (12-12-17) atau KNO3, dengan dosis 200-300 kg per hektar. Pemupukan ketiga ini sangat penting untuk meningkatkan bobot dan kualitas rimpang lempuyang.