西瓜是虫媒花作物，花期主要靠蜜蜂等昆虫传粉。昆虫的活动受天气的影响很大，早春季节天气低温阴雨天气时，昆虫活动少，容易导致授粉不良：夏季西瓜由于花期遇到高温多雨天气，坐瓜困难，所以必须进行人工辅助授粉，才能保证坐果。为了提高人工辅助授粉的效果，增加西瓜的坐果率，授粉时应注意以下几个方面。
一、坐瓜节位的选择
正确选择坐瓜节位，对于提高西瓜的品质和产量都有重要意义。选择坐瓜节位的一般原则是保护地栽培的西瓜，坐瓜节位可低些；春季露地栽培的，坐瓜节位高些；夏季西瓜，坐瓜节位可低些；早熟品种坐瓜节位低，晚熟品种坐瓜节位应高些。
适宜的留瓜节位，因品种和气候条件而定。一般早熟品种在主蔓第12——15节留瓜为好，也就是第2雌花。中晚熟品种留瓜在主蔓第20－25节，一般为第2或第3雌花。在低温、肥料不足、光照较弱、植株生长势较差的情况下，可适当推迟留瓜。反之，留瓜节位可提前。
二、雌花的选择
前一天将近傍晚时，雌花花蕊露黄部分的长度为总长度的2／3以上，而且雌花的子房肥大、圆滑、表面茸毛密布，果柄长而粗，这样的雌花比较容易坐果，长成后果实大，产量高。
三、雄花的选择
雄花开放时，花粉已成熟、具有授粉能力。用于授粉的雄花应选择当天开放的、并且颜色鲜艳、花冠直径较大。
四、确定最佳授粉时间和授粉完成时间
1、西瓜的最佳授粉时间
在晴天条件下，通常在凌晨5点左右花冠开始松动，6点左右花粉开始裂开，撒出花粉，花冠全部展开。至12点时，花冠颜色变淡，开始闭合。上午8——10时是雌花柱头和雄花花粉生理活动最旺盛的时机，因此此时也是人工授粉的最佳时间。
2、西瓜的授粉完成时间
通常西瓜人工授粉完成时间以7天为宜，最长不超过10天。如果7－10天内授完粉，则坐果期集中，管理方便，采收期集中，并且果实大小均匀，产量高。若授粉完成时间超过10天，则坐瓜不整齐，有的瓜已长到鸡蛋大小，需马上浇水，而有的瓜刚刚坐住，生长缓慢，不宜浇水，造成管理上不方便；并且果实大小参差不齐，采收期不集中，产量也减少10%——15％。
五、人工授粉关键技术
西瓜常用的人工授粉方法有花对花法和毛笔蘸粉法。
1、花对花法
授粉时，轻轻托起雌花花柄，使其露出柱头，然后选择当日开放的雄花，连同花柄摘下，将花瓣外翻，露出雄蕊，将花粉在坐瓜节位雌花的柱头上轻轻涂抹，使花粉均匀地散落到柱头上，一般一朵雄花可以授2－4朵雌花。
2、毛笔蘸粉法
摘下当天开放的雄花，将花粉集中到一个干净的器皿（如培养皿、碗）中混合，然后用软毛笔或小毛刷蘸取花粉，对准雌花的柱头，轻轻涂抹几下，看到柱头有明显的黄色花粉即可。
3、阴雨天授粉注意要点
如果西瓜开花期间阴雨天气多，影响正常的传粉，可于雨前提前一天将雌花和雄花戴纸帽（或小塑料袋）防雨，授粉时取下纸帽（或小塑料袋）进行，授粉后雌花仍戴纸帽（或小塑料袋）防护，3天后取下纸帽（或小塑料袋）。开花授粉时遇有阵雨，雨后2小时进行授粉。授粉应于3小时内完成，授粉后3小时内无雨，则能正常管理；3小时内有小雨，应补授一次。 无论采用哪一种方法，授粉后，都要在授粉瓜节位挂上不同颜色的纸牌进行标记。不仅能确认已经授粉，防止重复授粉；而且便于确定西瓜的成熟期，做到适时采收。
六、检查人工辅助授粉的效果
授粉后次日下午，如果雌花果柄弯曲下垂生长，子房前端开始触地，表明授粉成功。如果雌花果柄仍然向上或仍然向前伸直，一般地说是没有授上粉的表现。此时注意清理该植株上标记牌，重新选择雌花，重新进行授粉。