西瓜結果期自留果部位雌花開放，到果實生理成熟為結果期。在25～30℃適溫條件下，結果期需28～40天。結果期所需天數的長短，主要取決於品種熟性和當時的溫度狀況。極早熟品種25～29天，早熟品種需30～33天，中熟品種需34～36天，晚熟品種40天左右。
進入結果期，根、莖、葉等營養器官急劇增長，到結果中期（膨瓜期）根系已基本建成，植株葉面積達到一生中的最大值。結果後期植株趨向衰老，葉面積稍有降低。西瓜在結果期果實將發生“褪毛”、“定個”等形態變化。根據上述形態特徵，又可把結果期劃分為結果前期、結果中期和結果後期3個時期。
1、結果前期：從留果部位雌花開放到幼果已達雞蛋大小，果面絨毛變稀消失並出現明顯光澤為結果前期，又叫“坐果期”。在25～30℃適溫條件下約需4～6天。雌花受精後子房開始膨大，“倒扭”表明受精過程已經完成。西瓜子房長到雞蛋大小，幼果表面的茸毛逐漸脫落，呈現明顯的光澤，果實“褪毛”是結果前期和結果中期的臨界特徵，標誌著果實已基本坐穩，一般情況下不易發生落果現象，並開始轉入果實生長盛期，果實細胞分裂增殖主要在此期。
結果前期是西瓜栽培過程中一個重要階段，是植株由營養生長向生殖生長轉化的關鍵時期，也是植株營養供需矛盾最突出的時期。因為此時西瓜植株處於開花坐果階段，果實生長優勢尚未形成，仍以莖葉生長佔優勢，如果此時降雨過多、澆水過大、氮肥過量，極易引起植株瘋秧徒長而導致大量化瓜。所以，結果前期的管理應以促進坐果為中心，要嚴格控制追肥、澆水，及時整枝打杈和壓蔓，並採取人工輔助授粉或激素處理，提高坐果率。
坐果期適宜的長相是葉片深綠，雌花開放離蔓頂端40cm左右，花前部約有3～4片展開葉，花梗和子房粗長，密生茸毛，花瓣和子房大的雌花容易坐瓜，且這樣的瓜胎能夠長成很好的瓜。
西瓜的第一雌花形成及發育期間植株小，供子房發育的光合產物少，花梗普遍較短，子房小且呈豆粒狀，不宜留瓜，易出現瓜小、皮厚現象。有時會遇到第二雌花子房較小的情況，其原因是大苗移栽，如移栽5～6葉的大齡苗時，傷根嚴重，栽後長時間不能緩苗，使植株生長受阻，也能影響子房的發育。
如果正在開放的雌花離莖蔓頂端太遠，說明植株徒長，則難於坐瓜，應及早摘心或捏劈莖蔓頂梢下部，以抑制營養生長；如果正在開花的雌花離頂端太近，說明植株營養不良（病毒嚴重為害時也有類似現象），應及時加強水肥管理。
正常的子房授粉後第2天，就可以看出果柄開始伸長，子房色澤鮮亮，這是已經確實坐瓜的表現。如果開花後第2～3天，果柄仍無明顯伸長，子房色澤暗淡，這樣的幼瓜多數不能坐瓜，應及時另選適宜的瓜胎坐瓜。
2、結果中期：西瓜從果實“褪毛”到“定個”為結果中期，又稱膨瓜期，以果實體積和重量都急劇增加為特點，隨著大量同化產物輸導進入果實，果實細胞的伸長、膨大主要在此期，在25～30℃的適溫條件下需18～24天。“定個”指果實的體積已基本定型，果皮開始發亮、變硬，果實表面的茸毛逐漸變淡或消失。開花後第6～22天是西瓜體積和重量迅速增長期。
西瓜在膨瓜期的生長特點是：植株的葉面積在此時達到最大值，果實生長優勢已經形成，成為生長中心和營養物質的輸入中心，植株體內的同化產物大量向果實中運轉，果實體積和重量急劇增長。此時，果實的發育進入了西瓜一生當中對水分、養分的最大需求期，也是決定西瓜產量高低的關鍵時期，生產上應保證充足的水肥供應。如果此時肥水供應不足，不僅果實不能充分膨大，也容易發生脫肥早衰和墜秧現象，甚至果實變成畸形。
因此，膨瓜期的管理重點是充分滿足植株對氮、磷、鉀等礦質營養和水分的吸收，儘量保持和延長功能葉的光合作用強度和時間，防止植株早衰，同時注意防治莖葉和果實病害。具體農事操作如下：幼果長至雞蛋大小時，結合澆水每畝追施三元素複合肥30kg，此期適時摘心，可使養分在莖葉及果實中合理分配。
此期莖蔓的長勢因果實發育而減弱，但整個植株仍然健壯，葉色深綠。這時要有40～50片健壯無病的功能葉，才能使果實正常膨大。如果此期葉片發黃，則表明養分不足。果實的迅速膨大需要大量水分和營養物質，因而根系相對營養不足，如果這時缺肥或土壤乾旱、板結，就會使地上部得不到足夠的礦物質和水分而導致葉片變黃。因此，果實膨大期要保證土壤通透性好，保證肥水充足，但不能長時間積水。一旦發現葉片變黃，即應進行土壤追肥和葉面噴肥，以改善葉片的營養條件，提高光合能力。
一般來說，在此期不會出現徒長現象。但是，如果土壤肥料充足，灌水太多，雨量太大，也有可能引起徒長。有時果實在碗口大小時，若水肥過大，仍會導致果實皺縮、脫落。春季日光溫室、大棚生產中常出現這種現象。
西瓜坐果後膨瓜速度加快，正常的果實應具有品種的特徵特性，果形端正，皮色光亮。而實際生產中由於自然因素、管理不當等造成果實生長不良。
3、結果後期：從西瓜果實的大小和形狀基本定型，到生理成熟為結果後期，又稱變瓤期、成熟期，在適宜溫度條件下需7～10天左右。結果後期植株逐漸衰老，基部葉片開始老化枯黃、脫落，果實的體積和重量增長減慢，最後處於穩定狀態。此時西瓜果實內部發生一系列生化反應，瓜瓤的色素髮生變化，逐漸呈現品種固有色澤；果實汁液中葡萄糖含量下降，果糖、蔗糖含量增加，甜度提高；胎座的薄壁細胞充分擴大，細胞間隙的中膠層解離，果實的比重下降，瓤質變軟，果皮變硬，果實表面的花紋明顯清晰，種皮硬化，種子逐漸成熟。
成熟期對產量影響不大，是決定西瓜品質好壞的關鍵時期。此時應繼續加強果實管理，注意“翻瓜”和“墊瓜”，使果實見光均勻，儘量延緩功能葉同化能力下降，注意控制土壤水分，防止出現裂果，提高果實品質。當西瓜達到商品成熟度時，應當及時採收上市。
總之，西瓜果實的生長是以葉片向果實提供營養物質為基礎，其產量和品質取決於在結果期間保持根系強大的吸收功能和葉片的同化功能。