Phân bón rất quan trọng và quyết định năng suất và chất lượng quả dưa hấu. Ngoài 3 dưỡng chất chính là N, P, K cây dưa rất cần Canxi, Magie và một số vi lượng khác.
Phân Đạm
Đạm giúp cây con tăng trưởng mạnh, cây lớn nhanh, nhất là thời kỳ cây ra hoa, sau khi hoa thụ phấn, đậu quả, phân đạm giúp cho quả lớn nhanh.
Thiếu Đạm cây sinh trưởng kém, các đốt trên thân ngắn, lá nhỏ, quả nhỏ.
Nếu bón nhiều Đạm cây phát triển mạnh thân lá, sức chống chịu điều kiện ngoại cảnh của cây giảm. Cây dễ bị sâu bệnh gây hại, khó đậu quả, quả non dễ rụng, quả chậm chín, trong quả tích nhiều nước, làm giảm phẩm chất quả, quả có vị nhạt, bảo quản khó, quả mau thối.
Phân Lân
Lân rất cần thiết ở giai đoạn đầu, giúp bộ rễ phát triển mạnh, cây đâm cành mạnh, mau ra hoa, dễ đậu quả.
Lân còn giúp cải thiện phẩm chất quả làm cho thịt quả chắc hơn.
Thiếu Lân bộ rễ của cây dưa kém phát triển, tốc độ sinh trưởng của cây giảm, cây cho nhánh ít, lá mỏng, năng suất quả giảm.
Phân Kali
Kali làm cứng cây, giúp cây chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh, tăng khả năng chống bệnh của cây.
Kali thúc đẩy quá trình chuyển hóa đường ở giai đoạn quả chín nên quả ngọt hơn.
Kali còn giúp cải thiện phẩm chất quả như thịt quả chắc, vỏ quả cứng để tiện việc vận chuyển và bảo quản quả được lâu hơn.
Bón Kali vào giai đoạn sắp thu hoạch làm tăng chất lượng quả, quả chín nhanh, màu sắc quả đẹp.
Canxi
Cây dưa hấu rất cần Canxi. Thiếu Canxi, cây dễ bị quả thối đít, bộ rễ kém phát triển hoặc bị hư hại.
Magie
Thiếu Magie cây đậu quả kém. Tuy nhiên, nếu bón nhiều Kali thì sự hấp thụ Magie của cây dưa hấu bị giảm.
Sử dụng phân bón qua lá và chất điều hòa sinh trưởng
Các loại phân bón qua lá bổ sung vi lượng cho cây dưa hấu như Supermes, HVP, Bayfolan, Yogen, Komix đều có thể sử dụng được.
Nên ngưng phun phân khi cây ra hoa để dễ lấy quả. Sau khi chọn quả xong có thể phun phân trở lại.