Mật độ trồng để thu được năng suất hạt với hiệu quả kinh tế cao nhất thường trong khoảng 30.000 - 90.000 cây/ha (Olson và Sanders, 1988)[135]. Không có một khuyến cáo về mật độ áp dụng cho tất cả các vùng bởi vì mật độ trồng tối ưu phụ thuộc vào tất cả các yếu tố về môi trường cũng như các kỹ thuật quản lý như độ phì của đất, lựa chọn giống lai, ngày gieo trồng và kiểu bố trí. Một số yếu tố có ảnh hưởng đến mật độ trồng tối ưu là:
Thời gian sinh trưởng của giống và mùa vụ gieo trồng
Nhìn chung, các giống lai chín sớm đòi hỏi trồng ở mật độ cao hơn so với giống chín muộn để thu được năng suất tối đa (Tollenaar, 1992) [171]. Bởi vì các giống chín sớm, cây thường nhỏ hơn, tạo ra bộ lá ít hơn nên diện tích lá trên cây thấp hơn và độ che phủ tán cũng ít hơn so với các giống chín muộn. Do đó, đối với các giống chín sớm cần phải có số cây trên đơn vị diện tích nhiều hơn để tạo ra chỉ số diện tích lá cao có thể tận dụng tối đa bức xạ mặt trời, một yêu cầu thiết yếu để đạt được năng suất cao. Độ dài của mùa vụ tùy thuộc vào từng vùng địa lý cụ thể, đây là một yếu tố có tương tác với thời gian sinh trưởng của giống, có ảnh hưởng đến mật độ trồng tối ưu để thu được năng suất tối đa (Olson và Sanders, 1988)[135].
Nguồn nước tưới
Đối với các hệ thống sản xuất nhờ nước trời thì nguồn nước là nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến mật độ cây trồng tối ưu nhưng là nhân tố không thể quản lý được (Loomis và Connors, 1992) [116]. Lượng mưa, quần thể cây trồng và nguồn nước trong đất có ảnh hưởng lẫn nhau, đặc biệt trong giai đoạn tăng trưởng nhanh của cây ngô (giai đoạn từ lúc cây cao 30cm đến lúc cây phun râu).
Khi tăng mật độ cây trồng sẽ làm tăng chỉ số diện tích lá và kết quả là tăng sự tiêu thụ nước (Tetio-Kagho và Gardner, 1988) [170]. Do đó, khi tăng quần thể cây trồng dưới điều kiện giới hạn về nguồn nước có thể làm tăng khả năng cây trồng bị stress vì thiếu nước và làm giảm năng suất đáng kể, đặc biệt nếu việc thiếu nước xảy ra vào thời điểm 2-3 tuần trong giai đoạn phun râu (Westgate, 1994) [184]. Việc xác định mật độ trồng tối ưu cho bất kỳ một vùng cụ thể và hệ thống canh tác nào thông qua đánh giá nguồn cung cấp nước là hết sức quan trọng. Do tầng đất canh tác nông,
nhiệt độ không khí cao và sự phân bố lượng mưa không đồng đều đã thúc đẩy tình trạng hạn hán xảy ra càng trầm trọng. Dưới những điều kiện như vậy thì việc trồng với mật độ thấp được khuyến cáo. Điều này sẽ làm giảm sự cạnh tranh về nước giữa các cây trồng, ngăn chặn hiện tượng tung phấn sớm (nhị đực chín trước) đưa đến hiện tượng bất dục (bắp không hạt) (Sangoi và Salvador, 1998a) [159].
Khoảng cách hàng
Lý tưởng nhất là khoảng cách giữa các cây đều nhau, khi đó sự cạnh tranh về dinh dưỡng, ánh sáng và các yếu tố tăng trưởng khác là thấp nhất (Lauer, 1994) [107]. Việc trồng các giống lai, tăng sử dụng phân bón, sử dụng các loại thuốc diệt cỏ mới, và một số yếu tố khác đã thúc đẩy áp dụng các mật độ trồng cao hơn đối với ngô (Russell, 1991) [153]. Với các mật độ trồng cao hơn, có thể thấy rõ việc phân bố cây trồng trong hàng là một yếu tố giới hạn khi trồng với khoảng cách giữa hàng rộng. Điều này đã giới hạn sự biểu hiện đầy đủ tiềm năng năng suất của các giống mới. Vì vậy, thu hẹp khoảng cách giữa các hàng góp phần làm cho khoảng cách giữa các cây ngô được đồng đều (Lauer, 1994) [107]. Vì vậy, giảm độ rộng trong hàng làm tăng độ đồng đều trên đồng ruộng và làm tăng năng suất, điều chỉnh mật độ trồng tối ưu dựa trên các yếu tố môi trường và kỹ thuật quản lý. Trồng ngô với khoảng cách hàng từ 50-75cm để đạt mật độ tối ưu đặc biệt đối với những giống lai đơn chín sớm ở các vùng có độ phì cao và điều kiện tưới tiêu tốt (Sangoi và cộng sự, 1998a) [159].