顾名思义，西瓜主要是水，按重量计算，西瓜含有94%的水分。虽然无籽西瓜和有籽西瓜的营养含量差不多，但无籽西瓜更甜。西瓜提供少量的必需营养素，同时也含有大量的植物化学物质番茄红素。
营养素
每杯切成块的西瓜只含有46卡热量，0.2克脂肪，0.9克蛋白质和11.5克碳水化合物，其中包括0.6克纤维。西瓜的大部分热量来自9.4克的天然糖，包括果糖、葡萄糖、蔗糖和少量的麦芽糖，这让西瓜吃起来很甜。
维生素
西瓜是维生素C的极佳来源，每杯切成块的西瓜能提供12.3毫克的维生素C，对于那些每天摄入2000卡路里的饮食者来说，这相当于每日所需维生素C的21%。维生素C是一种抗氧化剂，有助于限制自由基对细胞的损害，愈合伤口，形成胶原蛋白，并确保适当的免疫功能。这种美味的水果还能提供大量的维生素A，每杯含有865国际单位的维生素A，相当于每日维生素A摄入量的18%。其中包括461微克-胡萝卜素，这是另一种抗氧化剂。维生素A对于保持皮肤健康、维持视力和维持免疫功能很重要。
矿物质
虽然西瓜只提供少量的矿物质，包括钙、铁、镁、磷、硒和锌，但它确实含有更多的钾。每杯切成块的西瓜提供170毫克的钾，这是消化、心脏和肌肉功能和健康血压水平所必需的矿物质所需营养素的5%。
番茄红素
番茄红素是一种植物化学物质，它使西瓜和西红柿等水果和蔬菜呈红色。虽然番茄红素并没有推荐的膳食限量，但由于其高抗氧化能力，它可能对健康有益，包括降低患癌症和心脏病的风险。2003年4月发表在《营养杂志》上的一项研究表明，虽然西红柿在烹饪后具有较高的番茄红素含量，但即使是生西瓜也有助于提高血液中番茄红素的含量。每杯切成丁的西瓜含有6889微克番茄红素。