西瓜是异花授粉作物，在自然条件下靠昆虫传播花粉，早期开放的雌花因处于较低温度条件下，昆虫活动少，影响授粉结实，采用人工辅助授粉可显著提高结果率。授粉的方法是当理想坐果部位雌花开放时，清晨采摘当天能开放的雄花蕾，置于小盒里让其自然开放，田间雌花开放时雄花亦开放，剥除雄花花冠，将扭曲的花药涂抹在雌蕊的柱头上。每果雄花可授粉2～3朵雌花，授粉时应注意不碰伤子房，以免影响结果。授粉的时间宜早，因刚开放的雌花花粉量多，生活力强，结果率高，10时以后柱头分泌粘液，影响授粉结果。人工辅助授粉的成功率与当时气候条件及子房的素质有关，晴天授粉结实率高达83%，阴天结实率只有30%。雌花蕾发育好，表现为花柄较粗、子房大、外形正常，色泽鲜绿具光泽，子房密生茸毛，人工辅助授粉后容易坐果。雌花柄细、子房小而瘦弱的坐果率较低。当气温上升，西瓜花器发育正常，昆虫活动频繁，自然坐果率很高，人工辅助授粉就没有必要了，而在低温、阴雨或植株生长势旺时，则应采用人工辅助授粉。
雨天套防雨袋、纸袋授粉也有一定效果，方法是清晨雌花开放前，套小纸筒防雨，同时采摘雄花蕾移至室内存放，田间雌花同时开放，除去防雨袋授粉，然后再套上纸筒防雨，授粉后4～5小时无暴雨冲去防雨袋，部分雌花就能结果。
