哈密瓜的施肥過程主要包括底肥、追肥和葉面肥三個階段，每個階段都有不同的施肥重點。
底肥。在種植哈密瓜前，應施足底肥，底肥主要以有機肥為主，如腐熟的農家肥、複合肥等，混合施用。一般一畝地施用4000斤左右的有機肥和約40公斤的複合肥料。
追肥。在哈密瓜的生長過程中，需要進行多次追肥。以下是追肥的幾個關鍵時期：
苗期。在苗期及定植後，追施兩到三次肥料，使用平衡型水溶肥料和促生根專用水溶肥，以促進根系發展。
花果期。在哈密瓜花果前時期，追肥兩到三次，初期以氮元素為主，適量補充磷鉀元素，以改善苗長勢。
膨大期。哈密瓜花後結果開始，以補充鉀肥為主，可通過葉面噴施磷酸二氫鉀肥料來促進果實膨大和提高甜度。
結瓜初期和成熟前期。追施高鉀型水溶肥，以促進果實穩定生長和加快成熟。
葉面肥。在哈密瓜的生長過程中，還需要注意葉面肥的使用，葉面噴肥具有用肥量少、見效快的特性，可以在植株缺乏養分時快速補充相對應的養分。例如，在膨大結束後可追施多肽鈣或糖醇鈣，以加快成熟和提高甜度。
此外，哈密瓜喜歡生長在肥沃、疏鬆、透氣性好的土壤中，pH值在6.5到7.5之間。施肥時要避開高溫多雨的天氣，選在清晨或傍晚進行，以提高養分的吸收率。