哺乳動物不能自行合成番茄紅素，必須從蔬菜和水果中獲得。番茄紅素主要存在于番茄、西瓜、葡萄柚和番石榴等食物中。番茄紅素在番茄中的含量隨品種和成熟度的不同而異。成熟度越高，其番茄紅素含量亦越高。
新鮮成熟番茄中番茄紅素含量一般為31～37mg/kg，常食用番茄汁/醬中番茄紅素含量按濃度和制作方法不同約為93～290mg/kg，番茄紅素含量較高的水果還有番石榴（約52mg/kg），西瓜（約45mg/kg），葡萄柚（約14.2mg/kg）等。
胡蘿卜、南瓜、李、柿、桃、芒果、石榴、葡萄等水果和蔬菜中也可提供少量番茄紅素（0.1～1.5mg/kg）。