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普通西瓜的果实中每500克含6克蛋白质、40克糖、0.6克钾、50毫克磷、42毫克镁、14毫克氯、15毫克维生素C、0.85毫克维生素A、0.25毫克维生素B，还含有谷氨酸、瓜氨酸、丙氨酸等多种氨基酸和苹果酸等有机酸以及甜茶碱、腺嘌呤等多种生物碱。西瓜中所含的各种矿质元素、有机酸、生物碱、维生素等对保持人体正常功能、预防和治疗多种疾病具有重要作用，配糖体还有降血压、利尿和缓解急性膀胱炎的功能。
目前，西瓜果实深加工主要有糖制和制饮料等。糖制是利用高浓度的糖溶液使微生物细胞原生质脱水、失活，达到保存目的。一般糖制品的可溶性固形物含量在70％以上时，才能起到防止霉菌和酵母菌生长的作用。西瓜糖制品有用西瓜皮制作的西瓜脯和西瓜蜜饯。
西瓜饮料主要有西瓜汁、西瓜汽水等。西瓜汁要选择新鲜的八成熟红瓤西瓜，用清水洗净后，去皮去籽，粉碎榨汁并过滤，这样得到西瓜原汁。经进一步调制、装瓶、杀菌后可制成浓缩西瓜汁，但一般很难克服氧化问题而影响品质。
