西瓜生长发育过程可以分为五个过程,分别是发芽期、幼苗期、幼果期、果实生长期和果实成熟期(也称变瓤期)5个时期。每年的3月下旬,西瓜芽破土而出;到4月份的中旬,西瓜芽逐渐长成西瓜藤,并越来越长;到了4月份的下旬,西瓜藤靠近末端的侧枝上,长出小西瓜球,这就是最初的西瓜的形态;在整个五月份,小西瓜球开始迅速长大,并慢慢成型;到了六月份,小西瓜成熟,这时就是摘取了。
西瓜一年生蔓生藤本;茎、枝粗壮,具明显的棱。卷须较粗壮,具短柔毛,叶柄粗,密被柔毛;叶片纸质,轮廓三角状卵形,带白绿色,两面具短硬毛,叶片基部心形。雌雄同株。雌、雄花均单生于叶腋。
雄花花梗长3-4厘米,密被黄褐色长柔毛;花萼筒宽钟形;花冠淡黄色;雄蕊近离生,花丝短,药室折曲。雌花:花萼和花冠与雄花同;子房卵形,柱头肾形。果实大型,近于球形或椭圆形,肉质,多汁,果皮光滑,色泽及纹饰各式。种子多数,卵形,黑色、红色,两面平滑,基部钝圆,通常边缘稍拱起,花果期夏季。
中国各地栽培,品种甚多,外果皮、果肉及种子形式多样,以新疆、甘肃兰州、山东德州、江苏东台等地最为有名。其原种可能来自非洲,广泛栽培于世界热带到温带,后传入中国。