西瓜肥料施用的时候，一定需要注意氮钾的平衡，一般酸性和碱性的肥沃土壤，都适宜种植。它全生育期分：发芽期、幼苗期、开花期、结果期。氮、磷、钾养分需求比例，平均约1∶0.36∶1.35。幼苗期需肥少，伸蔓期增多，果实膨大期达到高峰，成熟期下降。
西瓜是喜钾作物，氮钾化肥施用量比例：长江以北约1∶0.4～0.7，长江以南约1:0.7～1。钾素用量从北往南逐步增加，与土壤速效钾含量走势相反，有利需求平衡。
西瓜亩产大多2～3吨，按这个产量水平，每亩施肥量建议：①基肥，用复合肥（15%-15%-15%）35～45公斤（或尿素13公斤，普钙40～60公斤，氯化钾8～13公斤），优质有机肥100～200公斤，分1～2次施。②催蔓肥（蔓长约35厘米），尿素7～12公斤。③果实膨大期，尿素10～15公斤，氯化钾5～10公斤，分1～2次施。产量高施肥量取上限，产量低取下限。氮肥过多易出现粗蔓不易结果，要摘除蔓心。西瓜甜度与钾肥、雨水和种子等关系大，雨水多会冲淡甜度，种子遗传是内因，影响更长久。磷、钾肥在土壤中的残留比氮多，缓冲性大，一季少施影响小，甚至不影响，但是下一季一定多施补上。
西瓜施肥采用撒施、穴施、沟施或兑青粪水淋施。穴施或沟施在定植或播种的行间开沟，距苗约15厘米。肥料应与土壤混合均匀，避免幼根与肥料接触，伤根烧苗。氮磷钾在作物体内易转移：磷肥一般全作基肥，促进早分蘖、多分蘖；氮钾肥作基肥、追肥，改善品质，防止旺长而减产。西瓜易缺钙、硼，在抽蔓期或坐果期，喷施0.5%硝酸钙溶液、0.2%硼酸和磷酸二氢钾溶液，防止早衰，改善品质。