העגבנייה היא פרי שמבשיל בהדרגה, והקטיף הנכון מתחיל בזיהוי סימני ההבשלה. בישראל, עונת הקטיף העיקרית נמשכת מיולי ועד אוקטובר, תלוי בזן ובזמן השתילה. סימן ההבשלה הברור ביותר הוא שינוי הצבע מירוק לאדום (או צבע הזן, כמו כתום או צהוב). עם זאת, חשוב לא לחכות עד שהעגבנייה רכה מדי, היא צריכה להיות מוצקה אך מעט רכה למגע. בנוסף, העגבנייה תיפרד בקלות מהגבעול כשהיא בשלה; אם צריך למשוך בכוח, היא עדיין לא מוכנה.
העיתוי האידיאלי לקטיף בישראל הוא בשעות הבוקר המוקדמות, לאחר שהטל התייבש אך לפני שהשמש חזקה. טמפרטורות גבוהות עלולות לפגוע באיכות הפרי. כדאי לקטוף עגבניות כשהן בשלות על הצמח, אך אם צפוי גשם או מזג אוויר קיצוני, אפשר לקטוף מעט לפני ההבשלה המלאה ולהניח להבשיל בבית בטמפרטורת החדר. עם זאת, טעמן של עגבניות שהובשלו על הצמח עשיר יותר.
טכניקת הקטיף פשוטה: אחזו בעגבנייה ביד אחת, וביד השנייה תמכו בגבעול. סובבו בעדינות עד שהפרי נפרד, אל תמשכו בכוח כדי לא לפגוע בצמח. אם הגבעול לא נפרד בקלות, השתמשו במספרי גיזום נקיים. הימנעו מקטיף עגבניות רטובות, שכן הן רגישות יותר לריקבון. לאחר הקטיף, הניחו את העגבניות בסלסלה אווירית, לא בערמה, כדי למנוע חבלות.
אחסון נכון מאריך את חיי העגבנייה. עגבניות בשלות יש לשמור בטמפרטורת החדר, הרחק מאור שמש ישיר, והן יחזיקו מעמד כשבוע. אין לאחסן עגבניות במקרר, הקור פוגע בטעם ובמרקם. אם קטפתם עודף, אפשר להקפיא עגבניות שלמות (לאחר שטיפה וייבוש) או להכין רוטב ולשמור בהקפאה. עגבניות בוסריות יבשילו תוך מספר ימים על השיש במטבח.
