西瓜人工授粉的方法主要包括以下幾個步驟：
採集雄花。在晴天早晨採集當天開放的雄花，去除花瓣後放置於容器中，讓其自然開放。也可以選擇健康、無病蟲害的雄花，去除花瓣後，使用手指或工具將花葯取出，輕輕塗抹或牴觸到雌花的柱頭上。一朵雄花可以用於授粉多朵雌花。
授粉時機。最佳授粉時間是在晴天的上午，具體時間範圍從早上8點到10點，超過9時授粉的坐果率顯著下降。
授粉方法。可以對花授粉，即直接使用雄花的花葯塗抹雌花的柱頭。也可以使用藥物處理，如噴施坐瓜靈或氯吡脲等調節劑，按照產品說明進行。
保護措施。在陰雨天，可以使用小塑膠筒或紙袋罩住雌花以防雨水，避免花粉和柱頭被雨水淋濕。
選擇雌花。選擇大而飽滿、花柄長的雌花進行授粉，以提高坐果率。
此外，還可以通過蜜蜂進行授粉，這在設施栽培中更為方便，可以節省勞動成本並提高果實品質。需要注意的是，授粉時應注意控制溫度和濕度，並確保蜜蜂不受農藥影響。