Число хромосом у шпината 2п = 12. Наиболее раннее описание их приведено Т. J. Stomps. Предполагают, что первая хромосома, отличающаяся наибольшей длиной, служит носителем факторов хну, которые определяют пол растения.
Для этой пары хромосом преобладающим состоянием является гомоморфность в мужских однодомных и женских растениях. Ряд исследователей отмечали наличие у шпината гетероморфности по первой паре хромосом как у двудомных, так и у однодомных растений.
В. Д. Турков и Г. А. Шелепина в хромосомном наборе местного образца шпината из Непала (к-529) отметили колебания в величине митотических хромосом от 2,7 до 4,0 мкм. Суммарная длина диплоидного набора составляла (41,0 ± 1,0) мкм.
По местоположению центромеры описаны хромосомы двух типов: субметацентрические (1, 2, 4, 5-я пары) и субакроцентрические (3-я, 6-я пары). Среди субметацентрических хромосом 1-я пара наибольшая, 5-я пара — спутничная, 4-я пара отличается от 2-й чуть меньшим размером и большей асимметрией. В группе субакроцентрических хромосом (3-я, 6-я пары) отчетливо идентифицируются обе, так как значительно разнятся по величине.