Πολλοί θεωρούν ότι το καρπούζι δεν είναι θρεπτικό όπως τα άλλα φρούτα και λαχανικά. Έτσι έχει επικρατήσει γενικά η άποψη ότι το καρπούζι προσφέρει μόνο νερό και ζάχαρη. Πράγματι, το 90% του καρπουζιού αποτελείται από νερό, ενώ η περιεκτικότητα του σε ζάχαρο ανέρχεται μόνο στο 5%.
Επιπλέον, το καρπούζι είναι πλούσιο σε βιταμίνες Α, Β6, Β1, C, λυκοπένιο, β-καροτένιο, κάλιο, μαγνήσιο και διαλυτές φυτικές ίνες. Η περιεκτικότητά του σε σάκχαρο και θερμίδες είναι χαμηλή (1 φλιτζάνι τσαγιού καρπούζι περιέχει μόνο 40 θερμίδες), ενώ δεν περιέχει καθόλου λίπη και χοληστερόλη.