В пищу употребляют все части растения: листья, плоды, стебли, корни и семена. В кулинарии их применяют для улучшения вкусовых качеств блюд из мяса, рыбы, овощей, а также супов, выпечки и даже напитков (чая, алкогольных напитков и пр.). Плоды фенхеля являются компонентом пряной смеси карри. Кроме того, содержащееся в них эфирное масло нередко используют в качестве натурального заменителя масла какао. Листья и семена, имеющие сладковато-пряный вкус, являются традиционной приправой национальных венгерских, румынских, французских, испанских, китайских, индийских и итальянских блюд. В России семена добавляют в основном в рыбные блюда. Свежие листья фенхеля можно использовать для приготовления салатов (в том числе фруктовых), маринадов и заправок для овощных супов-пюре и домашних консервов из огурцов. Корни фенхеля употребляют преимущественно в отварном виде: измельчают с помощью терки и перед подачей к столу заправляют растительным маслом.