Vào mùa sinh sản, cá hồi thường bơi ngược sông từ các vùng biển trở vào các vùng nước ngọt để đẻ trứng. Trứng sau khi nở cá hồi con ra sẽ lại tiếp tục bơi ra các vùng biển để sinh sống. Các nhà khoa học gọi hiện tượng này là ký ức khứu giác.

Nhưng trong điều kiện nuôi nhốt, cá hồi không tự sinh sản được mà phải xây dựng đàn cá bố mẹ rồi cho đẻ nhân tạo.

Cá bố mẹ được chọn từ những cá thể sinh trưởng nhanh, thành thục sớm, thông thường chọn cá 2 tuổi trở lên.

Thời vụ cá hồi đẻ hàng năm diễn ra vào tháng 5 đến tháng 7. Cho cá đẻ bằng cách vuốt trứng và thụ tinh khô. Trứng cá ấp ở nhiệt độ 5–10oC sau 6–9 tuần thì nở. Trong sản xuất, sức sinh sản tương đối của cá hồi cái là 1.000 trứng/kg. Tỷ lệ nở đạt 80%. Tính chung tỷ lệ sống từ trứng cho đến khi thu hoạch là 60–80%.

Đối với cá hồi người ta áp dụng phương pháp thụ tinh khô. Trứng từ cá mẹ được dùng tay vuốt ra hoặc dốc xuôi cho tự chảy. Trứng được thu vào chậu, giữ khô để chờ thụ tinh.

Thu tinh cá đực cũng sử dụng phương pháp vuốt trực tiếp bằng tay vào chậu khô hay hút vào ống nghiệm qua ống nhựa cắm vào hậu môn cá. Sau khi thụ tinh, người nuôi cho nước vào để kích hoạt tinh trùng. Khi tiếp xúc với nước kích thước trứng tăng lên khoảng 20%, màng bao trứng trở nên chắc hơn.

Trứng cá sau khi thụ tinh được đưa vào ấp. Thiết bị ấp có nhiều kiểu khác nhau nhưng ấp trứng bằng khay kiểu Caliphonia là thông dụng hơn cả Khay làm bằng nhựa hay kim loại rộng 30 – 40cm sâu 20cm, đáy phẳng bằng lưới. Khay được đặt trong máng dài 14 – 15 m, cách đáy máng 5cm. Giữa các khay có vách ngăn để bắt dòng nước phải chảy qua trứng ở phía sau.

Cá con sau khi nở còn túi noãn hoàng, 10 – 14 ngày sau mới bắt đầu ngoi lên khỏi đáy bể. Thời gian ấp dài hay ngắn phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ nước khi ấp.

Thông thường tỷ lệ nở đạt khoảng 95%. Quá trình nở kéo dài khoảng 2–3 ngày. Thời gian này phải tập trung loại trừ vỏ trứng, trứng hỏng, cá dị hình...