O rendimento de grãos de milho é influenciado pela disponibilidade de nitrogênio (N) no solo durante o ciclo de desenvolvimento da planta. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da adubação nitrogenada em pré-semeadura e do regime hídrico no rendimento de grãos e nos componentes de rendimento em cultivo de milho sob semeadura direta após aveia-preta. O experimento foi conduzido em Eldorado do Sul, RS, no ano agrícola de 1998/99. Os tratamentos constaram da aplicação de um nível de irrigação adequado às exigências da cultura, e outro, com excesso hídrico; e de sete sistemas de aplicação de N em milho: 0-30-150, 150-30-0, 75-30-75, 0-30-60, 60-30-0, 30-30-30 e 0-30-0, correspondendo, respectivamente, às quantidades de N (kg ha-1) aplicadas em pré-semeadura (no momento de dessecação da aveia-preta), na semeadura e em cobertura do milho. Com a antecipação da aplicação de N da cobertura para a época de pré-semeadura, o rendimento de grãos de milho foi menor em relação ao obtido com a aplicação na época convencional, principalmente sob alta disponibilidade hídrica e com elevada dose de adubação nitrogenada. O componente mais associado ao rendimento de grãos de milho foi o número de grãos por espiga.