Den sista fasen under Atkinsdieten kallas för underhållsfasen, vilken är tänkt att vara bestående livet ut. Den som befinner sig i underhållsfasen måste kunna avleda eventuella viktsviktningar genom att reglera med mer eller mindre kolhydrater i sin mat. Det kräver sinne för precision vilket man förväntas ha utvecklats och lärt sig kontrollera under de föregående faserna.
I underhållsfasen är det betydelsefullt att välja kost med ett lågt GI-värde därför att kroppens process av bearbetning ska bli så låg som möjligt. I de föregående faserna hålls ju dock ett helt annat tempo vad gäller kroppens bearbetning.
Underhållsfasen kräver mycket disciplin. Eftersom livet överlag har sina upp- och nergångar så kan våra förutsättningar för att upprätthålla vår ideala vikt ändras. Exempelvis kan psykisk ohälsa påverka hur vi tar hand om våra kroppar. Ifall vikten börjar öka igen så har bantaren så klart möjlighet att börja om med induktionsfasen återigen, vilket inte är alldeles ovanligt. Underhållsfasen medför nya kostvanor som de föregående faserna ska lära kroppen att godta.
Många tror att underhållsfasen begränsar frosseri och njutning av viss mat helt å hållet. Det är inte riktigt då Atkinsdieten i underhållsfasen skänker utrymme åt människor att unna sig godsaker, men så klart är det på bekostnad av att man måste kunna parera viktsviktningar. Faktum är att man redan i de tidigare faserna kan unna sig vissa godsaker som man föredrar, men i underhållsfasen ska man ha lärt sig sin kropps exakta begränsningar för att ha möjlighet att upprätthålla en bestående idealvikt.
Atkins förespråkar även träning som en parallell process för de som befinner sig i underhållsfasen.