Orzechy stają się dojrzałe jesienią. Proces dojrzewania powoduje zmiękczenie kadłuba i przejście od ciemnozielonego do żółtawego. Kiedy kadłub jest na tyle miękki, aby można go było wgrać palcem, jest gotowy do odbioru.
Podczas zbioru orzechów włoskich najlepszą praktyką jest potrząsanie drzewem i podrywanie tych, które odpadną. Część procesu dojrzewania polega na osłabieniu łodygi trzymającej orzech na drzewie. Orzechy włoskie zazwyczaj spadają z drzewa w drugiej połowie września. Najlepiej jest wyłuskać dojrzałe orzechy włoskie zaraz po zebraniu, ponieważ kadłub ma sok, który sprawia, że smak jest nieprzyjemny, jeśli orzech pozostanie w nim zbyt długo.