Dầu ô liu có thời hạn sử dụng từ hai đến ba năm khi được bảo quản đúng cách trong tủ đựng thức ăn. Không quan trọng việc dầu ô liu đã mở hay chưa mở.
Dầu ô liu có thể bị hỏng. Nếu dầu có mùi ôi thiu hoặc giống mùi rượu thì có thể dầu đã bị hỏng. Cách tốt nhất để bảo quản dầu ô liu là trong hộp đựng ban đầu ở nơi tối và mát mẻ, chẳng hạn như tủ đựng thức ăn. Một số loại dầu ô liu có hương liệu có thể chứa các thành phần làm giảm thời hạn sử dụng của dầu hoặc cần bảo quản lạnh sau khi mở. Người ta nên kiểm tra kỹ nhãn của các loại dầu ô liu có hương liệu để xem có các yêu cầu bảo quản đặc biệt mà nhà sản xuất khuyến nghị hay không.