Karpuz, sıcak iklimi seven ve gelişimini tamamlamak için yüksek ısıya ihtiyaç duyan, yaz mevsiminin en temel meyvesidir. Ekim işlemi genellikle toprak ısısının arttığı ilkbahar sonlarına doğru yapılır ve yazın en sıcak günlerinde olgunlaşma sürecini tamamlar. Soğuk hava koşullarına ve don olaylarına karşı oldukça dayanıksız olduğu için kış aylarında veya soğuk iklimlerde doğal yöntemlerle yetiştirilmesi mümkün değildir.

Hasat dönemi, ekim yapılan bölgenin iklim şartlarına göre değişiklik gösterse de genellikle Haziran ayında başlar ve Ağustos sonuna kadar devam eder. Tam lezzetine ulaşması için güneş ışığına doğrudan maruz kalması şarttır; bu nedenle en tatlı karpuzlar genellikle yaz ortasında, güneşin en dik ve etkili olduğu dönemlerde toplananlardır.

Karpuz, sıcak ve ılıman iklim kuşaklarında, özellikle derin, geçirgen ve su tutma kapasitesi yüksek kumlu-tınlı topraklarda en verimli şekilde yetişir. Bitki köklerinin rahatça yayılabilmesi ve meyvenin topraktan yeterli suyu alabilmesi için toprağın yapısı kritik öneme sahiptir. Dünyada Çin üretimde başı çekerken, Türkiye de iklim avantajı sayesinde dünyanın önde gelen karpuz üreticilerinden biridir.

Türkiye’de ise karpuz tarımı Ege, Akdeniz ve Güneydoğu Anadolu bölgelerinde yoğunlaşmıştır. Adana ve Diyarbakır ovaları, gerek toprak verimliliği gerekse yaz sıcaklıklarının yüksekliği nedeniyle karpuz yetiştiriciliği için en ideal alanları oluşturur. Deniz seviyesinden yüksekliğin az olduğu, nem oranının dengeli ve sıcaklığın istikrarlı olduğu ovalar, kaliteli karpuz üretimi için vazgeçilmezdir.

Karpuzun tohumdan tam olgunlaşmış bir meyve haline gelmesi, tercih edilen türe ve hava koşullarına bağlı olarak ortalama 80 ile 120 gün arasında sürer. Erkenci türler daha kısa sürede (yaklaşık 2.5 - 3 ay) hasada hazır hale gelirken, daha iri ve geçci türlerin olgunlaşması 4 ayı bulabilir; bu süreçte meyvenin sapındaki kurumalar ve kabuk rengindeki değişimler hasat zamanının geldiğini gösteren en net işaretlerdir.

Türkiye’de karpuz denildiğinde akla gelen ilk ve en meşhur yer, iri boyutları ve dayanıklı yapısıyla bilinen Diyarbakır'dır. Bununla birlikte, mevsimin ilk hasadını yapan ve lezzetiyle tüm ülkeye yayılan Adana karpuzu da ticari açıdan en bilinen ve talep gören türdür.

Karpuz yetiştiriciliği, toprağın derinlemesine sürülmesi ve gübrelenmesiyle başlar; tohumlar veya fideler, don tehlikesinin tamamen geçtiği ve toprak sıcaklığının en az 15 dereceye ulaştığı dönemde ekilmelidir. Ekim işlemi genellikle "ocak" adı verilen çukurlara, yaklaşık 2-4 cm derinliğe yapılır ve bitkinin kolları geniş bir alana yayılacağı için ocaklar arasında en az 1.5 - 2 metre boşluk bırakılması şarttır. Köklerin rahat gelişebilmesi için toprağın kumlu, geçirgen ve besin değeri açısından zengin olması başlangıç aşamasındaki en önemli faktördür.

Büyüme sürecinde bakım, düzenli sulama ve çapalama üzerine kuruludur; bitki meyve bağlayana kadar su ihtiyacı fazlayken, meyveler olgunlaşma evresine girdiğinde tadının bozulmaması ve çatlamaması için sulama azaltılmalıdır. Toprağın havalandırılması ve yabani otların temizlenmesi amacıyla yapılan çapalama işlemi verimi doğrudan etkiler. Ayrıca, meyveler büyüdüğünde toprakla doğrudan temas edip çürümemeleri veya böceklenmemeleri için altlarına saman veya kuru ot serilmesi sıkça uygulanan bir yöntemdir.