西瓜整个生育期需氮、钾肥量较高，需磷量较少。大棚西瓜种植需要最多的肥料是氮肥、钾肥、有机肥和磷肥，最好施一些农家肥或复合肥。西瓜种植前需施足底肥，幼苗期不需施肥，等植株长出3-4片真叶时可施入尿素，注意离根10-20cm左右，以防烧根。伸蔓期：瓜蔓长至40-50cm时，每亩可结合浇水追施尿素、高氮复合肥或硫酸钾。膨瓜期：需肥量大，主要施入磷、钾肥。生长后期：若发生早衰、瓜蔓枯黄现象，可喷施磷酸。
西瓜施肥要点：（1）促苗肥一般在瓜苗移栽后一周内或直播苗4-5叶期追施，在基肥不足或肥效未发挥时追施少量速效肥。（2）催蔓肥在伸蔓前后进行，瓜苗长至40-60厘米时，每亩施尿素10～12公斤，过磷酸钙8公斤，硫酸钾13公斤，施后覆土浇水。（3）膨瓜肥是西瓜需肥量最大的时期，建议用人畜粪水加溶解化肥，避免穴施肥料过于集中导致烧根或肥料分解转化慢。