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。