El nitrógeno (N) es un macronutriente esencial para el crecimiento de los cultivos; por lo tanto, el déficit de N puede limitar en gran medida el crecimiento y la producción de los cultivos. En la Llanura del Norte de China (NCP), el trigo de invierno (L.) es uno de los principales cultivos alimentarios, y su rendimiento ha aumentado de aproximadamente 4000 kg ha a 6000 kg ha en las últimas dos décadas. Determinar las tasas adecuadas de aplicación de N en diferentes etapas de crecimiento y en todas las estaciones es muy importante para la producción sostenible y alta de trigo en la NCP. Se realizó un experimento de campo con cinco tasas de aplicación de N (250, 200, 150, 100 y 40 kgN·ha, designadas como N250, N200, N150, N100 y N40, respectivamente) durante las temporadas de trigo de invierno 2017-2018 y 2018-2019 para investigar los efectos de la tasa de aplicación de N en la eficiencia de utilización de agua y fertilizantes, así como en el crecimiento y rendimiento del trigo de invierno bajo condiciones de fertirrigación por aspersión. Los resultados mostraron que en el rango de aplicación de N de 40-200 kg ha, el rendimiento del cultivo y las eficiencias de uso de agua y fertilizantes aumentaron a medida que aumentaba la tasa de aplicación de N; sin embargo, aumentos adicionales en la tasa de aplicación de N (de N200 a N250) no tuvieron beneficios adicionales. La absorción de N después del reverdecimiento del trigo de invierno aumentó linealmente con el crecimiento del cultivo. Considerando el rendimiento del trigo y la eficiencia en el uso de N, la tasa óptima recomendada de aplicación de N fue de 200 kg ha, y la mejor estrategia de abonado fue aplicar cantidades iguales de N en las etapas de reverdecimiento, unión y llenado de granos. Los resultados de este estudio serán útiles para optimizar la gestión de N en el campo para lograr una alta producción de rendimiento de trigo en la NCP y en regiones con condiciones climáticas y de suelo similares.