Os cultivos protegidos de tomate apresentam elevada demanda por potássio para altas produções e qualidade de frutos, não tendo sido estudada suficientemente a relação de aplicação entre nitrogênio e potássio que proporcione tais resultados. Avaliou-se a produção e qualidade de frutos de quatro cultivares de tomateiro em sistemas de cultivo hidropônico e fertirrigado sob duas razões entre N e K fornecidas às plantas. Dois experimentos foram conduzidos simultaneamente em casa de vegetação, em esquema fatorial 4x2 com quatro repetições, combinando quatro genótipos (cvs. Cereja 261, San Marzano, Santa Clara e o híbrido Cereja Chipano) com duas razões N:K (1:1,5 e 1:2 no hidropônico, e 1:2 e 1:3 no fertirrigado). A produção média de frutos comerciais foi de 2,5 e 1,8 kg/planta no sistema hidropônico e fertirrigado, respectivamente, atingindo 3,3 kg/planta na cv. Santa Clara em hidroponia. Em hidroponia, as razões N:K não afetaram a produção de frutos comerciais e o teor de sólidos solúveis, apesar de um aumento de 6,5% na produção na razão N:K 1:2. A razão N:K 1:2 em hidroponia aumentou a massa e o diâmetro médio dos frutos comerciais, reduzindo a concentração de K nos frutos. No sistema fertirrigado, a razão N:K 1:3 estimulou o crescimento vegetativo do tomateiro, mas não afetou a produção e a qualidade dos frutos. As cultivares San Marzano e Santa Clara tiveram maior produção de frutos nos dois sistemas. A produção de frutos e o teor de sólidos solúveis das cvs. San Marzano e Santa Clara foram maiores no sistema hidropônico em comparação ao fertirrigado. O sistema hidropônico propiciou maior produção de frutos que o sistema fertirrigado para as cultivares San Marzano e Santa Clara e, em hidroponia a razão N:K 1:2 forneceu frutos de maior qualidade comercial.