Karpuz yetiştirilecek arazinin toprak hazırlığına sonbaharda başlanır. Sonbahar yağışlarından önce derin sürüm yapılır ve dipkazan ile sert tabaka patlatılır. Arkasından kültivatör veya diskaro ile işlenerek kesekler parçalanır. Bu arada verilebildiği takdirde dekara 5-6 ton iyi yanmış ahır gübresi atılmalı. Ayrıca toprak çok kireçli ise ahır gübresiyle birlikte dekara 30-40 kg kükürt verilmesi uygun olacaktır. Karpuz bitkisi organik maddeye olumlu cevap verir.

İkinci toprak işleme dönemi ocak-şubat aylarında yapılır. Bu devrede taban gübresi verilir ve toprak yeniden işlenerek ekim veya dikime hazır hale getirilir. Karpuz tarımında iyi bir ürün için dekara 10-18 kg saf azot (N), 5,8 kg saf fosfor (P2O5), 12-18 kg saf potas (K2O) vermek gereklidir. Bu gübrelerden fosforlu olanı ocak ayında toprak hazırlığı sırasında, azotlu ve potaslı gübreler ise üçe bölünerek ilk bölümü karpuz dikimi sırasında, ikinci bölümü çiçeklenme aşamasında, üçüncü bölümü ise meyveler ceviz büyüklüğüne gelince verilir.

Karpuzda potasyumun ayrı bir önemi vardır. Potasyum, çiçeklenmeyi artırdığı gibi meyve kalitesini de yükseltir. Yüksek aroma renk ve şeker oranını da dengeler, kabuğa parlaklık ve dayanıklılık verir, erken olgunlaşma ve meyvelerin depo ömrünün uzamasını sağlar.