Avestruzes se tornam sexualmente maduros entre 2 e 4 anos de idade; fêmeas amadurecem cerca de seis meses antes dos machos. A espécie é iterópara, com a estação de acasalamento começando em Março ou Abril e terminando um pouco antes de Setembro. O processo de acasalamento difere nas diferentes regiões geográficas. Machos territoriais tipicamente usarão assobios e outros sons para lutar por um harém de 2 a 5 fêmeas. O vencedor destas lutas cruzará com todas as fêmeas em uma área mas só formará uma ligação com uma, a fêmea dominante. A fêmea se abaixa no chão e é montada por trás pelo macho.
Avestruzes são ovíparos. As fêmeas porão seus ovos fertilizados em um único ninho comunitário, um buraco escavado no chão e com 30 a 60 cm de profundidade. Ovos de avestruz podem pesar 1.4 kg e são os maiores ovos de uma espécie viva (e as maiores células únicas), embora eles sejam na verdade os menores em relação ao tamanho da ave. O ninho pode conter de 15 a 60 ovos, com um ovo médio tendo 15 cm de comprimento, 12 cm de largura, e peso de 1.4 kg. Eles são brilhantes de esbranquecidos. Os ovos são chocados pelas fêmeas de dia e pelo macho à noite, aproveitando as cores diferentes dos dois sexos para melhor camuflagem. O período de gestação é de 35 a 45 dias. Após a eclosão o macho cria sozinho das fêmeas.
A expectativa de vida é de 50 anos em média, podendo variar de 30 a 70 anos.