عادةً ما يحفظ البطيخ في الثلاجة في درجة حرارة 13 درجة مئوية. يزيد تخزين البطيخ في درجة حرارة 21 فأعلى من محتواه من الليكوبين والبيتا كاروتين (وهي مضادات أكسدة هامة). يعد الكيس القابل للفتح والغلق أو الوعاء أفضل مكان لحفظ البطيخ حيث يحمي ذلك نكهته ويجعله طازجًا. عندما تكون في عجلة من أمرك، لف البطيخ بورق ألومينيوم أو غلاف بلاستيكي بإحكام. ينصح البعض بعدم تجميد البطيخ من الأساس لأن فك تجميد أو تقطيع البطيخ المجمد يؤدي إلى خروج العصارة منه. إذا قررت المخاطرة بتجميد البطيخ، ضعه في وعاء محكم الغلق أو أكياس مجمد متينة. يظل البطيخ صالحًا في المجمد لمدة 10-12 شهر.
ضع البطيخ الكامل أو المقطع إلى شرائح في الثلاجة. خزّن البطيخ المقطع في أوعية محكمة الغلق. احذر عند تخزين البطيخ.