牛排是一種優質的蛋白質來源，每100克牛排中含有約20克蛋白質。這種蛋白質含有全部必需胺基酸，能夠為身體提供必需的營養物質。牛排中的蛋白質可以幫助身體修復和增長肌肉，對於維持身體健康非常重要。
原切牛排的蛋白質含量要高於調理牛排，原切牛排蛋白質含量在16.7-22.9 g/100g之間，平均含量約為20g/100g，不同牛種、不同部位含量差異不大。而調理牛排蛋白質含量在9.42-13.9g/100g之間，平均含量約為12.1g/100g，大致為原切牛排的60%。根據GB 28050《食品安全國家標準 預包裝食品營養標籤通則》，每100克食物含不少於中國營養素參考值的20%的蛋白質（12克），即屬於「高蛋白質或富含蛋白質」的食物。相比之下，平均每100克豬肉的蛋白質含量在13%左右，脂肪含量達37%，而平均每100克牛肉的蛋白質含量達到20%，脂肪卻只有4%左右。