西瓜除不含脂肪外，富含人体所需要的多种营养素。每100克西瓜瓤中约含蛋白质1.3克，碳水化合物4.2克，粗纤维0.3克；钙6毫克，磷10毫克，铁0.2毫克，维生素A原0.17毫克，维生素B10.02毫克，维生素B20.02毫克，维生素C3毫克，热量92.1干焦，另含各种氨基酸有机酸、无机盐和微量元素锌、钾等。所含糖类包括蔗糖、果糖和葡萄糖。
西瓜吃太多会有频尿的现象。西瓜大部分除了含有水分之外，也含有钾。其特殊氨基酸瓜氨酸也是形成尿水的主要成分。因此西瓜具有利于肾脏病、膀胱炎，同时可随著尿将盐分排泄出。对治疗高血压也有优良的效果。
西瓜红色的果肉是由类叶红素系统的色素—番茄红素所形成的。在人体内不会发挥维生素A的作用。
西瓜皮白色部分含丰富维生素C，可破坏酵素中的抗坏血酸酶。所以最好不要混在生菜沙拉中食用。
