La verdolaga (Portulaca oleracea L.) es considerada en algunas regiones del mundo como una maleza, pero en México se consume ampliamente dentro de la gastronomía mexicana, por lo cual, en los últimos años, se ha reportado un aumento en la producción. Sin embargo, se ha demostrado que la verdolaga cultivada presenta una disminución en su contenido nutrimental y fitoquímico en comparación con la verdolaga silvestre, reduciendo así su calidad intrínseca. Para contrarrestar ese efecto el presente trabajo tuvo como objetivo la aplicación de nanopartículas de selenio (NPs Se) a diferentes concentraciones (0, 5, 25, 50, 250, 500 mg L-1) en cultivo de verdolaga producida en condiciones de invernadero y evaluar su efecto sobre las propiedades fisicoquímicas y antioxidantes enzimáticas y no enzimáticas al momento de la cosecha. Se encontró que verdolagas (NPs a 0 mg L-1) presentaron un mayor peso (3.43 g) y longitud (151.30 mm), respecto a las tratadas con NPs de Se, sin embargo, las verdolagas tratadas con NPs Se mejoraron el en índice de sabor hasta un valor de 1.34. Respecto a los compuestos bioactivos con actividad antioxidante, la aplicación de NPs Se a 250 mg L-1, indujeron un mayor contenido carotenoides totales (2.72 mg g-1 PS), clorofila total (33.53 mg g-1 PS) y ácido ascórbico (3.51 mg g-1 PS), respecto a las verdolagas control. Se encontró que la aplicación foliar a mayor concentración de Se (NPs Se 500 mg L-1), tienen efecto positivo en la concentración de flavonoides (35.20 mg EQ g-1 PS) y actividad antioxidante de acuerdo al ensayo de ABTS (57.03 µM de equivalentes de Trolox g-1 PS). Los valores más altos de actividad antioxidante por DPPH (24.264 µM Trolox g-1 PS) se observó en la aplicación de NPs Se a 5 mg L-1. Las NPs de Se incrementaron la actividad del sistema de defensa antioxidante mediante las enzimas SOD, CAT, APX y POD y con un menor efecto de las enzimas PPO responsables del oscurecimiento enzimático y menor presencia de malondialdehído como indicar de peroxidación lipídica. De acuerdo a lo encontrado en este estudio se recomienda la aplicación de nanopartículas de selenio a 250 mg L-1 debido a que mejora el índice de sabor, a la concentración de compuestos antioxidantes y el reforzamiento del sistema antioxidante de las verdolagas resultando en una reducción de los daños por estrés oxidativo.