由于棉花的生长期长，叶量多，花和叶均有招引昆虫的蜜腺等原因，易受多种虫害的侵袭。中国有棉花害虫 300多种，其中常见的有30多种，主要的如棉蚜、小地老虎、绿盲蝽、棉铃虫、棉红铃虫、棉红蜘蛛、棉金刚钻、棉小造桥虫等。北方棉区的棉蚜和棉铃虫，南方棉区的棉叶螨和红铃虫为害尤大。20世纪以来，世界主要棉区逐渐由热带多雨地区向气候干燥、日照充足而有灌溉条件的暖温带地区转移，原来的多年生类型改变为一年生品种，加以棉花品种的早熟性提高，都有利于减轻或避过虫害。40年代后，化学方法成为防治虫害的主要手段；70年代中期以来，重视保护和利用天敌来控制害虫，并进一步发展综合防治，同时将培育抗虫品种作为防治虫害的重要途径。

棉花病害主要是棉花枯萎病和黄萎病。防治措施包括控制带菌种子的传播，在重病田种植抗病品种，实行轮作倒茬和稻棉轮作等。棉田灌水过多和用氮肥过量都易导致病害加重；适当增施磷、钾肥则有利于增强棉株耐病力。在中国，苗病和烂铃也往往对棉花生产造成损失。苗病以立枯病和炭疽病为主。适期播种及采用药剂拌种有良好的防治效果。烂铃则由角斑病、炭疽病、红腐病等病菌侵袭所引起，可通过合理密植，减少荫蔽，控制氮肥用量，适当增施磷、钾肥等进行防治。