因甜瓜的品种、产地差异很大，所以其营养成分也大不相同。一般每100克果肉约含水分90克以上，能量88～150.7千焦，碳水化合物6.8～9.8克，维生素C35毫克左右，另含有蛋白质、脂肪、糖类、钙、磷、铁、维生素A原（胡萝卜素）、维生素B1、维生素B2、烟酸、柠檬酸以及球蛋白等。
中医认为，甜瓜有止渴生津、除烦热、消暑、利便、益气之功效，适宜于肾病、胃病和贫血症患者食用。但患有脚气病、黄疸病、腹胀、便滑以及产后、病后的患者不宜食用。一般人吃得过多，易患腹泻。
甜瓜可主供生食或凉拌，也可加工成瓜干、瓜脯、瓜汁、瓜酱、瓜酒、腌制品及瓜块罐头等。