在雪茄的製作過程中，發酵是至關重要的一環。發酵過程需要精確控制溫度和濕度，這有助於煙草逐漸排除氨和雜質。同時，它也有助於將澱粉和糖分解成更簡單的化合物，如葡萄糖和果糖。這些簡單的化合物不僅是進一步化學反應的基質，還有助於增添雪茄風味的甜味和柔和感。發酵在雪茄製作過程中不可或缺，確保最終的產品具有優美的風味和質感。
不同的雪茄品牌在發酵過程中都有自己獨特的配方，因此每支雪茄的發酵過程都有所不同。一般來說，成熟的煙草葉子首先經過熟化過程，被摘下後，它們會被綁在一起，放在橫梁上，然後懸掛在煙草房內，通常是在種植區旁邊。熟化過程是將煙草中的濕氣排出的過程，同時也使葉子的顏色由綠色變成黃色，再到深褐色。在熟化過程中，煙草房的溫度通常在華氏70°F到78°F之間，通過開啟和關閉門窗來控制，通常需要約六個星期左右。
經過熟化後，葉子會小心地捆綁在一起，形成“gavillas”。捆綁好的gavillas會被堆疊在一起，稱為“pilones”，堆疊後的菸葉產生類似堆肥的生化反應，開始進行第一次發酵。發酵過程會產生熱能，需要仔細控管溫度。當溫度達到95°F時，堆疊會被拆開，gavillas會被搖晃以去除多餘的濕氣並冷卻降溫，再重新堆疊，這個過程大約重複30天。第一次發酵結束後，菸葉將分成茄衣、茄套和茄芯。後兩種分類的厚莖會被去除，然後開始進行第二次發酵。
第二次發酵時，菸葉會堆疊成約四到六英尺高的大burros，然後重新加濕進行發酵。第二次發酵對雪茄的風味和香氣影響最大，經過這個過程後，若踏入發酵室，可能會被煙草葉釋放的氨氣所淹沒。此階段大約歷時六十天，會依據菸葉的種類，以及該年度的生長狀況進行調整。Ligero菸葉需要的時間最長，因為它們最強壯且最密集，而Seco和Volado菸葉則需要較短的時間。在第二次發酵中，溫度始終保持在108°F到140°F。如果溫度超過140°F，煙草就會開始"燒掉"，為避免過熱，burro會重新堆疊。
部分古巴雪茄品牌，會在製作過程中添加第三次發酵，將菸葉放置在低溫下的木桶中，目的是為了提供更豐富、更微妙的風味，儘管過多的發酵可能會使煙草失去影響香氣和風味的重要特性。對一些人來說，這第三步被視為減緩煙草老化的一種方法，有人認為第三次發酵對風味幾乎沒有影響。
額外的發酵步驟，不僅增添風味，還可以改變菸葉的顏色，馬杜羅(Maduro)茄衣經過額外的發酵後，呈現美麗的深棕色，通常帶有咖啡、巧克力、泥土和皮革的味道，以及額外發酵帶來的甜味。部分廠商為求縮短製作時間，以加熱、染色的方式進行加工，不僅氣味略遜一籌，且染料容易沾染到手上和嘴上。
經過發酵過程後，菸葉進入捲製過程，最終來到雪茄愛好者的手中。許多店家與雪茄愛好者針對味道濃郁的雪茄，會將雪茄精心放置在保濕盒內，再進行陳化。陳化的時間可長達數月甚至數年，因雪茄的種類和個人喜好而異，這個過程讓菸葉中帶苦味的生物鹼持續降解，糖分繼續轉化為有機酸、醇和酯，賦予雪茄果香、花香或葡萄酒般的氣息，增強雪茄風味的豐富度。
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