Phân bón làm tăng năng suất  nhưng ảnh hưởng rất lớn đến năng suất  của trái dưa, tuỳ vào độ màu mỡ của đất mà cần lượng phân bón khác nhau, đất phù sa ven sông cần ít phân hơn đất cát hoặc đất bạc màu. Lượng phân trung bình cho 1000 m² dưa hấu ở ĐBSCL: phân chuồng hoai 1 - 2 tấn (hoặc 20 - 30 kg phân tôm, cá hay phân dơi), vôi bột 50 - 100 kg kết hợp với phân hoá học liều lượng như sau:

- Mức trung bình bón cho dưa Nôen hoặc dưa lạc hậu

5 kg Urêa + 8 kg DAP + 4 kg KCl + 50 kg 16 - 16 - 8 (tương ứng với 75 kg phân hỗn hợp 16 - 16 - 8)

- Mức phân cao bón cho dưa tết:

5 kg Urêa + 5 kg DAP + 3 kg KCl + 80 kg 16 - 15 - 8 (tương ứng 100 kg phân hỗn hợp 16 - 16 - 8 hoặc 22 kg Urêa + 35 kg DAP + 15 kg KCl).