Les guépards ne forment aucun lien de couple et s'accouplent librement avec des membres du sexe opposé à tout moment de l'année. Les mâles s'associent aux femelles uniquement pour l'accouplement et ne fournissent aucun soin parental. Les guépards s'accouplent en moyenne trois à cinq fois par jour, souvent avec des individus différents.
Les guépards femelles atteignent la maturité sexuelle à l'âge de 21 ou 22 mois. Les femelles sont induites à ovuler par l'accouplement lui-même et n'ont pas de calendrier d'ovulation défini. Ils ont en moyenne 2,4 ans lorsqu'ils produisent leurs premières portées. Leur période de gestation est comprise entre 90 et 95 jours. La taille moyenne de la portée est d'environ 2,6 oursons.
Les bébés guépards naissent aveugles et impuissants. Ils n'ouvrent les yeux qu'entre 4 et 11 jours après la naissance et ne marchent que 12 ou 13 jours après la naissance. Les oursons sont sevrés entre trois et six mois, mais restent avec leur mère jusqu'à ce qu'ils atteignent l'âge de 15 à 17 mois. Les oursons naissent avec une épaisse crinière grise sur la tête, les épaules et le dos, mais celle-ci tombe à mesure qu'ils grandissent et disparaît dans les trois mois suivant la naissance. Élever des oursons est un fardeau important pour les femelles, car elles doivent tuer leurs proies au moins deux fois plus souvent que les mâles ou les femelles sans oursons.
