I ghepardi non formano legami di coppia e si accoppiano liberamente con membri del sesso opposto in qualsiasi periodo dell'anno. I maschi si associano alle femmine solo per l'accoppiamento e non forniscono cure parentali. I ghepardi si accoppiano in media da tre a cinque volte al giorno, spesso con individui diversi.
I ghepardi femmine raggiungono la maturità sessuale all'età di 21 o 22 mesi. Le femmine sono indotte ad ovulare dall'accoppiamento stesso e non hanno un programma di ovulazione impostato. Hanno in media 2,4 anni quando producono le loro prime cucciolate. Il loro periodo di gestazione è tra 90 e 95 giorni. La dimensione media della cucciolata è di circa 2,6 cuccioli.
I cuccioli di ghepardo nascono ciechi e indifesi. Non aprono gli occhi se non tra i quattro e gli 11 giorni dopo la nascita e non camminano fino a 12 o 13 giorni dopo la nascita. I cuccioli sono svezzati tra i tre ei sei mesi di età, ma rimangono con le loro madri fino a quando non raggiungono tra i 15 ei 17 mesi. I cuccioli sono nati con una grossa criniera grigia sulle loro teste, spalle e schiena, ma questo è versato mentre maturano, scomparendo entro tre mesi dalla nascita. Aumentare i cuccioli è un onere significativo per le femmine, in quanto devono uccidere la preda almeno il doppio delle volte che sono maschi o femmine senza cuccioli.