La culture du basilic nécessite un climat chaud et ensoleillé, méditerranéen ou tropical. Il peut aussi se cultiver en pays tempérés, soit en pots ou jardinières, ou en pleine terre moyennant quelques précautions.
La culture du basilic nécessite cinq heures d'ensoleillement quotidien ; juillet-août est la période propice pour la récolte de ses feuilles à des fins de congélation.
Attention : le basilic craint le froid et ne résiste pas si la température descend en dessous de 10 °C.
Le basilic préfère un sol frais et bien drainé et une exposition abritée.
Il faut l'empêcher de monter en fleurs pour augmenter la production de feuilles, et donc pincer les extrémités des tiges quand les fleurs se forment. Lorsque l'automne arrive et que la température finira par tuer le basilic, on peut laisser quelques fleurs terminer leur transformation en graine pour pouvoir les semer l'année suivante.
La multiplication se fait par semis au printemps, vers mars-avril. En climat tempéré, il faut le faire en serre ou dans des pots maintenus à une température de l'ordre de 20 °C. Le repiquage en pleine terre peut se faire lorsque le sol s'est suffisamment réchauffé et que les gelées ne sont plus à craindre, soit vers la fin mai, et lorsque le plant comporte au moins 4 à 6 feuilles pour qu'il soit moins sensible aux limaces.
On peut le cultiver à côté d'autres plantes qui bénéficieront de sa présence : près des choux, des courges, des haricots, entre les pieds de tomate. Dans ce dernier cas, il faudra éviter de le sulfater lorsqu'on sulfate les tomates, car le sulfate de cuivre (aussi appelé bouillie bordelaise, employé pour lutter contre le mildiou) tue les feuilles du basilic.