西瓜种子经吸水膨胀、萌动出芽、幼苗出土、种皮脱落、子叶展开、第一片真叶显露（两叶一心）为发芽期。
西瓜种子发芽首先要吸收水分，使种子从休眠状态变为萌芽状态，当吸水量达干种子重量的65％～75％时，种子内贮藏物质的原生质开始由凝胶变成溶胶状态，营养物质由高分子状态如淀粉、蛋白质、脂肪等，转化为可利于吸收的单糖、氨基酸、脂肪酸等小分子物质，为种芽出土提供能量。在此过程中如供水过少，不能满足种子内部生理活动的需要，不能正常发芽，甚至出现“芽干”现象；供水过多会使种子达到过饱和状态，种皮透气性差，影响氧气供应，易引起烂种。
西瓜在发芽期主要消耗种子中储存的营养，因而种子的绝对重量(饱满度)和种子的贮存年限对发芽率和幼芽质量具有重要影响。西瓜种子的生活力随着种子贮藏年限的增加而降低，虽然种子的使用年限达5～7年，但以1～3年的种子发芽率高、发芽势整齐。
西瓜发芽期的长短主要取决于地温的高低：地温高发芽迅速，地温低发芽缓慢。地温在l5～20℃之间，发芽期需7～l3天；地温25～30℃，则3～4天即可出苗。早春低温季节西瓜育苗时，要听、看天气预报，保证播种后有连续6～7个晴天，并扣严棚膜升温；遇寒流、雨雪、雾霾等恶劣天气时要采用火道、地热线、热风炉等加温设备提高地温，以免因长期低温、湿度大而影响出苗。