O objetivo deste trabalho foi avaliar três métodos de colheita de sementes de sorgo da cultivar Ag 2002, bem como os testes mais indicados para a avaliação da qualidade fisiológica e sanitária e a determinação dos danos mecânicos. Os tratamentos consistiram de sementes colhidas a mão e secadas ao sol (testemunha), colhidas por colhedoras com sistema de trilha radial e axial, ambas secadas ao sol, e sementes colhidas por colhedoras com sistema de trilha axial e secadas artificialmente. Parte das sementes receberam tratamento fungicida. A qualidade fisiológica foi avaliada pelos testes de germinação, emergência em canteiro, índice de velocidade de emergência, envelhecimento acelerado e teste de frio; a determinação do dano mecânico foi realizada pelos testes de Iodo 2% e Amaranthus 0,1% e a análise sanitária pelo método do papel de filtro. As sementes colhidas por colhedoras com sistema de trilha axial apresentaram melhor performance, sendo este considerado o melhor método de colheita. As sementes colhidas no sistema de trilha radial apresentaram uma menor germinação e vigor e uma maior incidência de danos mecânicos. Os testes mais eficientes para a determinação da qualidade fisiológica e para a detecção de dano mecânico nas sementes foram o teste de envelhecimento acelerado e de Amaranthus, respectivamente.