西瓜是虫媒花作物，花期主要靠蜜蜂等昆虫传粉。但西瓜开花时常遇不良天气，如低温阴雨，或高温多雨，昆虫活动少，容易发生授粉不良，导致坐果率低。因此，人工辅助授粉是西瓜高产栽培的一大要务。下面谈谈西瓜人工授粉的关键技术。
一、坐瓜节位的选择。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，也就是第2雌花;中晚熟品种在主蔓第20-25节位留瓜，即第2或第3雌花。对肥料不足，植株生长势较差的，应适当推迟留瓜节位。而肥料充足，植株生长势较强的，留瓜节位则可提前。
二、雌、雄花的选择。⑴雌花选择：雌花品质好与坏直接影响西瓜的坐果率。要求雌花主蔓、侧蔓上的花柄粗壮，子房肥大，无畸形，发育良好，颜色嫩绿。对长势差、子房细长瘦弱的雌花，不宜用来授粉。⑵雄花的选择：雄花开放时，花粉已成熟、具有授粉能力，授粉雄花应选择当天开放且颜色鲜艳、花冠直径较大的。
三、把握最佳授粉时间。西瓜的花大都在早晨的6时左右开始开放，9时左右生理活动最为旺盛，是授粉的最佳时间。上午10时后，在雌花的柱头上渐渐分泌出一种粘液，花冠开始退色而降低授粉效果。因此，人工辅助授粉一般在晴天上午7-10时进行。阴雨天气开花较晚，授粉时间可推迟到8-11时。
四、采用先进的授粉方法。⑴“花对花”授粉法：即将当天开放并散粉的雄花摘下，注意不要振掉花粉，用手轻轻捏住花瓣，然后将雄花雄蕊对准雌花的柱头轻点几下，使柱头上有黄色的花粉即可。一般1朵雄花可与3朵雌花授粉。⑵“笔涂花”授粉法：摘下当天开放的雄花，将花粉集中到一个干净的容器(如玻璃盒、杯、碟)中混合，然后用新软毛笔或小毛刷蘸取花粉，对准雌花的柱头，轻轻涂抹至柱头有明显的黄色花粉即可。
五、人工授粉的注意事项。⑴若授粉时遇阴雨天气，应在雌花开放前做好防雨纸罩套在雌花上防雨，并将次日将开的雄花采回放在室内干燥处，待雄花正常开放散粉时带到田间，取下雌花纸罩授粉。授粉后再给雌花套上纸罩，防止授粉失效。⑵开花授粉时遇有阵雨，雨后2小时进行授粉，若授粉后3小时内遇小雨，雨后应及时补授1次。⑶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，是授粉未成功的表现，应选择雄花重新进行授粉。⑷西瓜花期无论遇什么天气都不能停止人工辅助授粉，以免错失最佳授粉时间。