西瓜由于生長周期比較短、生長量大，對于肥料的需求量也比較大。在施肥階段的管理尤為重要，科學合理施肥是西瓜栽培管理至關重要的環節。
西瓜吸收肥料的規律
西瓜的需肥量雖然比較大，但本身的根系比較脆弱，容易因肥力過大而使得根系燒壞。西瓜從幼苗到成熟的整個生長過程，對于各種肥料的吸收有著不同程度的變化，可以根據不同時期對肥料的不同需求將其分為以下幾個生長階段：
幼苗期（2~4片真葉時）
這個階段西瓜對于所有的肥料吸收量都比較小，只占到總量非常少的一部分。
伸蔓期（5~6片葉后，蔓長約15厘米時）
在這個階段，西瓜對于肥料的吸收相對于幼苗期來說有了很大的提高，大約占到肥料總量的十分之一，肥料應以氮肥為主，輔施磷鉀肥。
開花期（雌花開放至坐瓜）
此階段西瓜對于磷肥的需求量比較大，一定量的磷肥有利于促進生殖生長、防止蔓葉衰弱、提升坐果率。
結瓜期（當正常結瓜部位的雌花坐住瓜，幼瓜長到雞蛋大小后）
從果實褪毛到膨大后期的這段時間內，西瓜植株對于物質和養分的吸收程度達到高，干物質積累量占據總量的約70%，對于氮素的吸收達到68%，磷素的吸收達到64%，鉀素的吸收達到66%，在西瓜膨大到成熟期，對于肥料的吸收又開始出現下降。
總的來看，西瓜養分吸收前期少，中后期多，末期少；西瓜全生育期大量元素的吸收量以鉀多，氮次之，磷少。
西瓜的氮、磷的營養臨界期在幼苗期，鉀的營養臨界期在伸蔓期，西瓜的營養大效率期在結瓜期。
西瓜施肥的原則
西瓜施肥總原則是，重施有機肥，適量施用氮肥，穩施磷肥，增施鉀肥，氮磷鉀三元素配合施用，適量補施中微量元素肥料。
有機肥
增施有機肥可減少化肥用量，提高肥效，改善土壤結構，使西瓜根系發達，減少土傳病害的發生，對于提高西瓜的產量和品質有著明顯的促進作用。
化肥
西瓜的施肥要根據不同化肥的利用率和土壤自身的養分狀況以及西瓜的需肥規律而進行合理的規劃和調整，根據實際情況具體使用不同施肥量，有利于西瓜品質和產量的提升。
如在苗期，追施氮肥，以促進營養生長；中期應注意磷肥的適量施用，調整西瓜營養生長與生殖生長的平衡；在進入膨大期后，以追施鉀肥為主，促進果實產量和品質的提高。
中微量元素
中量元素鈣、鎂、硫，微量元素鋅、硼、錳等，在西瓜體內雖然含量少，但起著重要作用。當缺乏時，會引起作物代謝混亂，生長發育受影響，注意適量補充。
如果前期施肥不足，樹勢不佳，此時可以追施一次性的化肥，補充氮肥和磷鉀肥。
施用量根據樹勢、樹齡、掛果量而定，一般要求每株0.5—1.5斤左右，并要求沖水溶化后，開穴澆施，當然用水溶性肥更簡單。
不少果樹易出現缺素癥狀，要根據具體情況進行葉面追肥，以補充缺乏的微量元素和磷鉀肥。