Objetivou-se neste trabalho avaliar o efeito do cultivo de adubos verdes, associados a doses de nitrogênio (N) em adubação de cobertura, no desempenho agronômico da cultura do trigo em sistema plantio direto. O experimento foi realizado em Dourados (MS), Brasil, em delineamento de blocos casualizados, com os tratamentos dispostos em esquema de parcelas subdivididas e quatro repetições. As parcelas foram constituídas pelos adubos verdes: ervilhaca peluda (Vicia villosa), crotalária (Crotalaria juncea), mucuna anã (Mucuna deeringiana), lablabe (Dolichus lablab) e um tratamento- testemunha, em pousio. Nas subparcelas foram testadas quatro doses de N em cobertura: 0 (zero), 45, 90 e 135 kg ha-1, utilizando a uréia como fonte de N. Foram realizadas avaliações de massa seca das coberturas vegetais, teores de N nos tecidos da parte área dos adubos verdes e nas folhas de trigo, altura de plantas, número de perfilhos produtivos por planta, tamanho da espiga, número de grãos por espiga, massa de mil grãos, peso hectolitro e produtividade. Concluiu-se que maiores produtividades na cultura do trigo são obtidas quando é cultivado após crotalária e ervilhaca peluda e que a resposta do trigo à aplicação de N mineral em adubação de cobertura varia em função da cultura antecessora.