西瓜对氮（N）、磷（P）、钾（K）的吸收量，在不同生育期中以发芽期最少，仅占总吸收量的0.01%。进入幼苗期后，吸收量为总吸收量的0.54%。抽蔓期植株的生长量增加，生长速度加快，吸收量占总量的14.67%。在结瓜期植株生长量最大，吸收量占总量的84.78%。在结瓜期钾的吸收量显著增加，氮的吸收量相对减少。
各种营养元素在西瓜的不同部位中含量不同，西瓜果皮中以钾的含量最多，它占果皮干物重的4.35%，而氮占1.43%，磷占0.51%。氮和磷则是在种子中多，氮占种子干物重的2.72%，磷占0.65%。氮、磷、钾主要贮存于果实中，它为茎叶含量的3～4倍。镁（Mg）在茎叶和果实中的含量几乎相似。钙（Ca）在茎叶中的含量高于果实约80%。
氮的分配中心随西瓜生育期的变化而变。在抽蔓期以前叶片中的含氮量为总氮的83%，结瓜初期为60%，叶片是氮的分配中心。在果实膨大期，氮吸收量达到高峰值，果实中的含氮为总氮的67.6%，果实为氮的分配中心，而在果实中瓜瓤中的含氮又占42.7%。施氮与叶绿素含量、光合强度、根系伤流量都有显著相关性，而且三条曲线的峰值非常集中，说明氮供应水平必须适当。低氮水平时，随施氮量的增加，叶片中蛋白氮含量迅速增加，而非蛋白氮的增加相对缓慢，蛋白氮与非蛋白氮的比值迅速上升，叶片光合强度和根系活力也有较大增强。施氮较高时，蛋白氮的增加并不太多，而非蛋白氮却大量增加，以致蛋白氮与非蛋白氮的比值急速下降。氮量的增加，略有利于蔗糖转化酶的活性，不利于蔗糖的积累，易形成大而味差的果实。
西瓜各器官中磷的积累和分配与氮相似，但其数量和速度均低。在西瓜抽蔓期以前，植株含磷量的80%集中于叶片中。西瓜臌大期，磷的分配中心由叶和茎转到果实中。施用适量磷肥能增加叶片叶绿素含量和光合强度，明显地促进根系伤流量及含磷量，但过量施磷却会使西瓜品质下降。
西瓜各器官对钾的吸收量、吸收强度和累积量分别是氮、磷的1.2倍和3.4倍。抽蔓期以前叶子含钾量占73.1%，而在成熟期钾在茎叶中的含量仅为27.67%，果实中占72.33%，说明果实是钾的积累中心。在西瓜的幼苗期，氮的吸收量大于钾，以后则钾的吸收量逐渐增加。在坐瓜初期氮与钾的吸收量相接近，到膨大期吸钾量大于吸氮量。增施钾肥对氮代谢有明显影响，可使叶片中的蛋白氮与非蛋白氮的比值有较大提高，钾对西瓜的氮代谢有良好的协调作用。随着施钾量的增加，蔗糖转化酶的活性受到明显的抑制，有利于西瓜体内蔗糖积累，易形成大而甜的果实。形成1000千克西瓜产品时，需吸N2.46～3.29千克，P2O50.81～1.26千克，K2O2.86～3.67千克，其比例约为1∶0.4∶1.1。
地膜覆盖西瓜与露地栽培西瓜在相同的生育期，对氮、磷、钾的吸收数量不同，但其吸收氮、磷、钾的比例基本相同。地膜覆盖西瓜的吸肥能力较强，而且生育前期比生育后期增加的幅度大。覆膜能提高西瓜对氮、磷、钾的吸收强度和利用率，按全生育期平均，地膜覆盖西瓜对氮、磷、钾的吸收强度比对照提高12%～30%左右。
