向日葵可選擇每年秋季進行採收，因為向日葵會在每年7～9月生長成熟，在這期間花盤呈黑色。在採收向日葵籽時，可直接使用消毒後的鋒利剪刀，修剪下花盤，將花盤放置到陽光下晾晒一段時間後，便可將瓜子脫離取出。
注意向日葵花采收後還需注意儲藏條件，蒐集下來後需將瓜子放置到低溫、乾燥、通風的環境下進行儲藏，這期間需將室溫控制在15℃以下。注意儲存時間不宜超過1年，否則會導致向日葵籽內的油分酸敗。
向日葵內含有大量的油脂，採收下來可用於做榨油的材料，製作成葵花油。也可將瓜子採收晾放置到陽光下晾晒一段時間，之後可將晾晒好的瓜子放置到鍋中炒製作成瓜子。
注意採收的過程中發現有黴變的黑盤需及時摘除，如果使用機器採收，在採收前需先收割掉地塊中腐爛的花盤。在條件允許的情況下建議採取人工進行採收、分離和晾晒，以提高向日葵的瓜子的品質。
