西瓜为雌雄同株异花作物，单性花。但也有部分品种的部分雌花能发育成雌型两性花。
西瓜的花为单生，着生在叶腋，雄花着生比雌花早，一般自主蔓第3节开始着生，除着生雌花节位外，其余各节均可着生雄花。
雌花着生位置与品种熟性有关，早熟品种自主蔓第5～7节开始着生，中熟品种自主蔓第7～9节开始着生，晚熟品种开始着生在主蔓第10～11节以上。雌花开始着生后的间隔节位一般为3~5片叶或7～9片叶。雌花的柱头和雄花的花药均有蜜腺组织，为典型虫媒花构造。
西瓜的花器开始分化早，一般子叶出土后已开始进行，出苗后25～30天完成花芽形成分化。西瓜的第4片真叶展开前后为适宜坐果节位的雌花分化形成期。这一阶段的环境条件对雌花形成节位和雌雄花比例影响很大。
一般适当低温，尤其是夜温较低有利于雌花形成。充足的光照、适宜的温度和良好的植株营养条件都有利于雌花形成。西瓜花的寿命较短仅数小时，一般早晨开放，午后闭合。
开花时间与花期温度、光照密切相关。夜间温度高时第2天早开早闭，夜间温度低时第2天晚开晚闭。从早晨开花至上午8～9时，是雌花柱头和雄花花粉生理活性最强的时期，上午9时以后授粉的坐果率明显降低。
气温为23℃～27℃时花粉的发芽活力最旺盛，当气温小于15℃或大于35℃时，花粉的发芽受到抑制。
花期降水或大风也会降低花粉的活力。阴雨天气温低，不利于昆虫活动，影响西瓜传粉，同时柱头遇到水也影响受粉受精。
