ゴボウの香りや旨味は根皮の部分に多く含まれていて、調理の際は皮を剥かずに泥を洗い落とす程度にして使われる。下拵えは、根を洗ったら、たわしや包丁の背で表面をこそげ落とす程度である。
料理は、きんぴらゴボウやたたきゴボウなどの煮物や、天ぷらのかき揚げなどの揚げ物に使われるほか、細切りにした根を湯がいてサラダにもする。独特の香りが、くせのある食材の旨味を引き立てるのに役立ち、柳川鍋や八幡巻きには欠かせない食材とされる。
栄養素.
ゴボウの皮にはポリフェノールであるクロロゲン酸が豊富に含まれている。クロロゲン酸は、ゴボウを水にさらしたときに出てくる茶褐色の成分であり、コーヒーにも含まれる。ゴボウを長く水にさらすとクロロゲン酸が失われるので、「皮はむかない」「水にさらさず、すぐ調理する」「大きめにゴロンと切る」ことでクロロゲン酸をより多く摂取できる。クロロゲン酸は酸素と反応すると橙色に変色する。また、こんにゃくの凝固剤として使われている水酸化カルシウム（アルカリ性）と反応すると緑色に変色する。酢水にさらして酸化酵素の働きを抑えたり、クロロゲン酸を取り除けば変色は防げるが、色の成分は無害であるため変色したものを食べても問題はない。
ゴボウは食物繊維のなかでも、特に水溶性食物繊維が豊富であり、イヌリンが水溶性食物繊維の主体を成している。イヌリンは、フルクトース（果糖）の複合体であり、長期保存でフラクトオリゴ糖に変化し甘味が出る。
ゴボウの皮にはサポニン（ポリフェノールの一種）も含まれている。
薬用.
漢方と民間療法.
欧米ではゴボウ（）の根を薬用ハーブとして、ハーブティーなどに用いる。ごぼう油と呼ばれるごぼう根油抽出物は、頭皮のトリートメントとしても使われる。
医学的知見.
ゴボウの、ヒトを対象にした信頼性の高い研究で、疾病に有効であるという効果は確認されていない。
食薬区分.