El brócoli es una rica fuente de diversos compuestos bioactivos, pero cómo su contenido se ve influenciado por diferentes temporadas de cultivo y variaciones en el tamaño de las cabezas de brócoli sigue siendo elusivo. Para abordar esta cuestión, cuantificamos dieciséis compuestos bioactivos conocidos y siete minerales en brócoli con diferentes tamaños de cabeza obtenidos en dos temporadas de cultivo diferentes. Nuestros resultados sugieren que los contenidos de vitamina C, fenoles totales, carotenoides y glucorafanina fueron significativamente más altos en muestras de la temporada de verano-otoño, mostrando aumentos del 157.46%, 34.74%, 51.80% y 17.78%, respectivamente, en comparación con las de la temporada de invierno-primavera. Además, el ácido clorogénico es un compuesto fenólico con contenidos relativamente altos entre los seis detectados, mientras que el beta-sitosterol es el esterol con contenidos relativamente altos. Además, se realizó un análisis de componentes principales para clasificar las puntuaciones generales de los perfiles de compuestos fenólicos, fitosteroles y minerales, demostrando que las muestras de brócoli cultivadas durante la temporada de verano-otoño lograron las puntuaciones compuestas más altas. Nuestros resultados indican que las cabezas de brócoli de la temporada de verano-otoño son más ricas en una combinación de compuestos bioactivos y minerales que las de la temporada de invierno-primavera según la puntuación compuesta. Este estudio amplía nuestra comprensión de los perfiles nutricionales en el brócoli y también sienta las bases para la cría de variedades de brócoli con una calidad nutricional mejorada.