西瓜主根系，主根深度在1米以上，根群主要分布在20厘米--30厘米的根層內，根纖細易斷，再生力弱，不耐移植。幼苗莖直立，4--5節后間伸長，5--6葉后匍匐生長，分枝性強，可形成3--4級側枝。葉互生，有深裂、淺裂和全緣。雌雄異花同株，主莖第3--5節現雄花，5-7節有雌花，開花盛期可出現少數兩性花。花冠黃色。子房下位，側膜胎座。雌雄花均具蜜腺，蟲媒花，花清晨開放下午閉合。果實有圓球、卵形、橢圓球、圓筒形等。果面平滑或具棱溝，表皮綠白、綠、深綠、墨綠、黑色，間有細網紋或條帶。果肉有乳白、淡黃、深黃、淡紅、大紅等色。肉質分緊肉和沙瓤。種子扁平、卵圓或長卵圓形，平滑或具裂紋。種皮白、淺褐、褐、黑或棕色，單色或雜色。種子千粒重大籽類型100克--150克、中籽類型40克--60克、小籽類型20克--25克。子瓜類型150克--200克。
