Para abordar los desafíos científicos de la baja eficiencia en el uso de agua y fertilizantes y la dificultad para lograr la mejora sinérgica del rendimiento y la calidad en la producción de pepinos en invernaderos solares en la Llanura del Norte de China, este estudio investigó los efectos de diferentes suministros de agua y nitrógeno en el crecimiento, los rendimientos, la eficiencia en el uso de agua y nitrógeno, y la calidad del pepino. El objetivo fue establecer estrategias de gestión optimizadas de agua y nitrógeno para un cultivo de alto rendimiento, alta calidad y eficiente en recursos. Se implementó un diseño completamente aleatorizado de dos factores, con tres niveles de riego (W1: , W2: , y W3: ) basados en la evaporación acumulada de la bandeja y cuatro cantidades de aplicación de nitrógeno (N1: 432 kg·ha, N2: 360 kg·ha, N3: 288 kg·ha, N4: 216 kg·ha). Se observaron indicadores de crecimiento del pepino durante la temporada de crecimiento, y las tasas de aplicación de agua y nitrógeno se optimizaron científicamente. Los resultados mostraron que un suministro completo de agua y nitrógeno mejoró el índice de área foliar, la acumulación de peso seco y el rendimiento. Ahorros moderados de agua y nitrógeno tuvieron un impacto mínimo en el crecimiento y la producción de las plantas, mientras que mejoraron significativamente la eficiencia en el uso de agua y fertilizantes. Al utilizar el análisis de componentes principales para evaluar de manera integral la calidad del pepino, se encontró que la cantidad de riego tenía un impacto significativo en la calidad, mejorando a medida que disminuía la cantidad de riego. Mediante el uso de una fórmula de regresión y métodos de análisis espacial, este estudio optimizó las tasas de aplicación de agua y nitrógeno con el objetivo de maximizar el rendimiento del pepino, la eficiencia en el uso de agua y nitrógeno, y la calidad. Para los pepinos de primavera, la combinación recomendada es una cantidad de riego de 225~240 mm y una cantidad de aplicación de nitrógeno de 350~380 kg·ha. Para los pepinos de otoño, la combinación recomendada es una cantidad de riego de 105~120 mm y una cantidad de aplicación de nitrógeno de 375~400 kg·ha. Esta investigación proporciona apoyo teórico y técnico para un riego y gestión de nitrógeno de alta eficiencia, alta calidad y alto rendimiento en invernaderos solares en la Llanura del Norte de China.