Vesimeloni sisältää runsaasti A- ja C-vitamiineja sekä B5 ja B6-vitamiineja. Vesimeloni sisältää myös monia muita ravintoaineita, kuten kaliumia ja magnesiumia.
Näiden vitamiinien lisäksi vesimeloni sisältää runsaasti lykopeenia, voimakasta antioksidanttia sekä myös pieniä määriä muita B-vitamiineja, kuten niasiinia ja tiamiinia.