1、根系的形成
       西瓜种子发芽时萌发出的幼根称为胚根，其顶端0.6~1.0毫米处是包被着根冠的分生组织，是进行细胞和组织分化的地方。当胚根伸长到1毫米左右时，胚根细胞便开始伸长，当达到1.5毫米时，伸长速度加快，并在根的表皮细胞生出根毛。与此同时，从根内部中心柱上分化出侧根。在直播条件下，胚根垂直扎入土壤中，发育成为主根（在育苗移栽时主根往往受到损伤）。在主根上可分生出许多侧根，一般称为一次侧根。在一次侧根上可以再分生侧根，通常叫做二次侧根（也叫支根）。一般可在主根及侧根上分生出4~5次侧根。在主根和侧根上又可以生许多根毛。主根、侧根和根毛组成了西瓜的根系。西瓜幼苗的根颈和子叶之间（也叫胚轴或下子叶芽）也容易生根，从出土到2~4片真叶展开之前，特别是在覆土较厚、栽植较深或断根幼苗扦插的情况下，大多数能发生整齐而粗壮的根。这些根的结构与胚根相差无几。另外，在田间采用暗压法压蔓的地方或茎蔓长期与潮湿土壤接触时，也会在茎节上分生出许多不定根，其构造和功能与胚根相似。
        西瓜根系随着地上部的生长而迅速伸展。在直播条件下，幼苗出土，子叶展开后，主根上的就已分出一次侧根，当2片真叶展开时，已分出3次侧根。到地上部伸蔓时，根系生长加速，侧根数增加较快。到坐果前，根系的生长分化及伸长达到最高峰。坐果后，根系已基本建成。直到收获前，根系仍缓慢地生长，但这时部分根已经趋于老化，吸收能力下降。
        在育苗移栽的情况下，由于主根生长受苗床或钵体的限制，侧根发生量很大，移栽时可以看到钵体外围有许多侧根。栽到田间后，因主根受损，主要是侧根的生长和发育而组成的根系。
2、根系的作用
        西瓜的根系属直根系，是植株整个生长发育过程中的主要吸收器官。主根、侧根、不定根一方面起支持和固定地上部分茎叶的作用，另一方面又吸收水分和矿质元素的作用，同时，侧根和不定根，还可起到扩大入土范围，增加吸收面积的作用。着重在主根和侧根上的根毛承担着吸收水分和矿质元素的主要任务。除此之外，西瓜的根还有合成许多氨基酸及其他有物质的能量。利用示原子法证实，被叶片光合作用同化的C14C 以蔗糖形式进入根部，经过各种代谢作用，经过各种代谢，产生的柠檬酸、苹果酸、丙桐酸等有机酸与根吸收的氨结合，生成酰胺和氨基酸。因此，根系生长状况如何，会直接影响到地上部的生长，没有庞大的根系，就没有茁壮的茎叶，也不可能获得高产。
3、环境条件与根系生长的关系
        西瓜根系生长在土壤中，除地上部有机物供应状况外，土壤的各种条件会直接或间接地影响根系的生长和发育。
（1）、温度
        温度和根系生长有直接关系。土壤温度过低，根系不能生长也不会活动，失去吸收功能。土温过高对其生长及吸收作用也不利。一般认为，幼苗期根系发育的最低温度为10度，根毛发生的最低温度为13~14度，根的生长最适温度为25~30度。据测定，西瓜根系在12~13度时的生长量仅有最适温度时的五十分之一。因此，在早春直播和早春育苗时要考虑到土壤的温度条件，合理确定播种期。