西瓜是喜温、耐寒、需肥较多的高产经济作物。一般来说，氮肥是西瓜优质、高产的基础，充足的磷肥可以促进植株的生长发育，促进花芽分化，使其早开花、早坐瓜、早成熟，而钾是植物体中多种酶的催化剂，能促进光合作用、蛋白质的合成、糖分的增加，提高瓜的质量等。因此，要获得西瓜优质、高产，科学施肥是关键。
西瓜施肥的总原则是，重施有机肥，适量施用氮肥，稳施磷肥，增施钾肥，氮磷钾三元素配合施用，适量补施中微量元素肥料。
施肥量由目标产量决定，比如，中等肥力条件下，当目标产量为2500～3500公斤/亩时，需氮（N）20～30公斤、磷（P2O5）8～12公斤、钾（K2O）30～40公斤。
施肥应参考西瓜各生育期的需肥规律。作为一种喜肥、喜温、不耐水作物，西瓜对钾、硼有偏好，对氮磷钾的需求比例大致为3∶1∶4。
总的来看，西瓜养分吸收前期少，中期多，后期少。幼苗期对氮磷钾的吸收总量占整个生育期的0.18%～0.25%；伸蔓期茎叶快速生长，对氮磷钾的吸收也随之增加，吸收量占全生育期的20%～30%；坐瓜后，瓜的膨大阶段对氮磷钾的吸收达到整个生育期的最高峰，占全生育期的65%～75%；成熟期养分吸收总量占全生育期的
5%～10%。
西瓜全生育期吸收钾最多，氮次之，磷最少。坐瓜前以氮肥为主，坐瓜后对钾的吸收量剧增；成熟阶段氮钾吸收量明显减少，磷的吸收相对增加；退毛阶段吸收氮钾量基本相等。西瓜不同生长时期氮磷钾的吸收比例大致分别为，幼苗期3.8∶1∶2.8，伸蔓期3.6∶1∶1.7，瓜生长盛期3.5∶1∶4.6。
因此，生育前期需要充足的氮肥来保证和促进营养生长；在苗期，追施氮肥；中期应注意磷肥的适量施用；在进入膨大期后，以追施钾肥为主，促进果实产量和品质的提高。西瓜的氮磷营养临界期在幼苗期，钾的营养临界期在伸蔓期，西瓜的营养最大效率期在结瓜期。
当前西瓜栽培过程中存在氮肥、磷肥过多，钾肥、有机肥偏少，微量元素缺乏等问题，瓜农应当注意避免。
基肥
基肥是西瓜一生营养供应的基础，不仅供给生长所需养分，还具有改良土壤，提高地力的作用，用量占整个生育期用肥量的1/2～2/3。
一是有机肥。一般施充分腐熟的鸡粪或牛粪等有机肥1～2方/亩或商品有机肥200～400公斤/亩、腐熟的饼肥80～100公斤/亩（饼肥以豆饼为最好）。
二是化肥。施用复合肥（15-15-15）25～35公斤/亩或其他比例的复合肥和磷酸氢二铵6～15公斤/亩。
追肥
原则是轻施苗肥，巧施伸蔓肥，重施膨瓜肥。
苗期，真叶2～4片时施用少量的速效肥，可以加快生长。方法一是距幼苗15厘米处开弧形沟施；二是距幼苗10厘米处扎个眼孔施，把化肥撒入孔里后，再封土平整地面，然后点浇水，每株浇水2～3公斤。肥料选择以氮肥为主，一般亩施尿素8～15公斤。
伸蔓期，西瓜5～6片叶、蔓长约15厘米后生长速度加快，对养分需要量增加，此时追施肥料可促进瓜蔓迅速伸长，扩大叶面积。方法是在西瓜两棵苗中间开一条深10厘米、宽10厘米、长40厘米左右的追肥沟，施肥后踩实。有机肥和化肥配合施用，每亩施用腐熟饼肥40～100公斤或沼肥100～150公斤，加入尿素15～20公斤和硫酸钾15～20公斤。育苗移栽的追肥量可适当多一些，亩施硫酸铵或尿素20～25公斤。施化肥沟可小些，深5～6厘米、宽7～8厘米、长30厘米左右即可，施肥后应浇一次水，以促进肥料的吸收。施饼肥应该多浇一次水。
开花坐瓜期，一般不追肥、不浇水，但是发现植株生长不良、子房小、不容易坐果时，及早采取措施。进入开雌花时要观察植株的生长情况，需要追肥时，可采用叶面追肥的办法来补救。配成0.3％的磷酸二氢钾溶液，进行叶面喷肥，5天左右喷一次，在傍晚喷洒效果最佳，严防中午前后喷洒。喷2～3次肥，发现生长仍很弱时，也可在开花时追一次肥，浇一次水，肥料主要是氮肥，量要小，可亩施尿素5～6公斤。
膨瓜期，当正常结瓜部位的雌花坐住瓜，幼瓜长到鸡蛋大小后，要施肥促进瓜体膨大，并防止早衰。方法是在植株一侧距根部30～40厘米处开沟，结合施肥进行浇水。肥料以磷钾肥为主，配合氮肥，若氮肥施用过量，则品质下降。膨瓜肥一般分两次追施，第一次是在幼瓜长到鸡蛋大小时，这个时期以氮钾肥为主，每亩施磷酸二铵15～20公斤和硫酸钾10～15公斤。第二次是在瓜长到碗口大小时，每亩追施尿素5～7公斤，硫酸钾5～10公斤，可以随水追施或撒施后立即浇水。
叶面肥和冲施肥
在西瓜开花前和开始膨大时连喷两次0.1%～0.2%硼砂溶液，既可有效防止瓜皮过厚和空心，又有明显的增产量、促皮薄、提肉甜的作用。
施膨瓜肥后至采收前一般不再追肥，防止成熟期推迟。如有缺肥现象（如瓜蔓有枯黄早衰现象），可用0.2％～0.3％的尿素和0.2%～0.3％磷酸二氢钾进行叶面喷肥。西瓜秧封垄后，也可冲施含腐植酸、氨基酸等的水溶肥，以增强根系活力，提高产量和品质。
