甜瓜对氮、磷、钾的吸收量是以钾最多，氮次之，磷最少，N、P、K吸收比例约为30：15：55；中微量元素需要量以钙、镁、硼、锌等次序逐渐减少。甜瓜喜土层深厚、有机质丰富、通气性好的沙质壤土或壤土。每生产1000克甜瓜，约需纯氮2.5~3.5千克、五氧化二磷1.3~1.7千克、氧化钾4.4~6.8千克。
甜瓜施肥应以有机肥为主，化肥为辅，大量元素与中微量元素科学配比；以水肥浇施为主要追肥方法，并采取“施足基肥、重施膨瓜肥，巧施叶面肥”的施肥原则。
在甜瓜苗期至伸蔓期，人工授粉前吸收养分呈渐增的趋势，施肥以氮肥为主，配施适当磷、钾肥与钙、镁、硼肥，促进瓜苗早生快发，形成丰产苗架，谨防缺镁、缺硼生理性病害的发生。
在甜瓜10片叶长出后，应看苗调整施肥，控制茎叶生长，促进生殖生长，以免造成营养生长过盛，开花授粉时难以坐果的现象瓜果膨大期，人工授粉15~20天内养分吸收达到最高峰，但应控制氮肥，以磷、钾肥为主，配施适量氮肥和镁、锌肥，有效促进瓜果膨大和糖分的合成。
在甜瓜授粉20天后，养分吸收量下降，距收获期10天应停止肥水供应。