Cara panen yang benar: gunakan galah bambu dengan pisau atau sabit bergagang panjang untuk memotong tandan buah. Potong tangkai tandan, jangan menarik polong secara paksa agar tidak merusak cabang. Untuk pohon tinggi, petik dari bawah ke atas atau gunakan tangga. Waktu terbaik panen adalah pagi hari (06.00–09.00) saat buah masih segar dan kadar air optimal. Hindari panen saat hujan karena polong basah mudah busuk saat penyimpanan.
Setelah dipanen, sortir polong yang rusak atau terserang hama. Petai segar dapat bertahan 3–5 hari pada suhu ruang, atau hingga 2 minggu dalam lemari pendingin (suhu 10–12°C). Untuk penyimpanan jangka panjang, biji dapat dikupas dan dikeringkan atau dibekukan. Hasil panen rata-rata pohon dewasa (usia 5–10 tahun) mencapai 50–200 kg per pohon per tahun, tergantung varietas dan pemeliharaan.
Setelah panen, lakukan pemangkasan ringan pada cabang yang tidak produktif dan beri pupuk organik (10–20 kg/pohon) untuk merangsang pembungaan berikutnya. Penyiraman rutin saat musim kemarau membantu menjaga kualitas buah. Catat waktu panen untuk memperkirakan siklus panen berikutnya (biasanya 2–3 bulan setelah panen raya).