三亚甜瓜保护范围为南三亚市全境，包括崖州区、天涯区、吉阳区、海棠区、育才生态区等5个区。地理座标为东经108°56′30″—109°48′28″，北纬18°09′34″—18°37′27″。
三亚甜瓜果形为椭圆形或橄榄形，色彩多样，有黄白绿色，还有光皮和网纹之分，如目前常规种植品种：网纹的有：金凤凰（黄皮红肉椭圆）、长香玉（绿皮红肉椭圆）、玫珑（绿皮绿肉圆形）、西洲密25号等；（绿皮红肉椭圆）光皮的有：蜜世界（白皮绿肉圆形）等、等果重1.5-3千克左右，口感甜香、肉厚细腻，爽口多汁，有股怡人的果香。
三亚位于海南省最南端，素有“天然温室”之称，属于热带半干旱半湿润气候，年平均气温25.7℃；年日照时间2534小时，年平均降水量1347.5毫米。尤其冬天干旱少雨，光照强，全年日照时间2534小时，有利于光合作用，甜瓜甜度高、生长快，有利于甜瓜果的着色和成熟，填补了冬季甜瓜市场空白。
甜瓜的干物质中，含有可溶性糖在5.5%-9.5%，含有可溶性固形物8%-11%，中心可溶性固形物13%-18%。
根据气候条件，应选择优质、高产、抗病、耐低温、耐弱光、适合市场需求的品种。推荐品种：金凤凰、长香玉、玫珑、蜜世界、西洲密25号等。
营养土配制用充分腐熟的椰糠和河沙以4：1均匀混合后配成，每方基质内添加有机肥60千克。营养土可用甲醛100倍液充分淋湿混匀并盖膜闷制7天～10天进行消毒，揭开盖膜让甲醛充分挥发后播种。
采取温汤浸种法：种子在55℃～60℃水中浸泡，不断搅拌，直至室温，再在水中浸种6h～8h。将浸好的种子放在30℃～32℃下催芽。在催芽过程中，应用清水洗种子2～3次，出芽后播种。
播种前一天，将营养土浇透水。播种时把催芽后的种子每营养穴内放1粒，种子平放，胚芽向下，种子上面覆盖1cm厚的营养土。
从播种到出苗，苗床温度宜控制在30℃左右；出苗至真叶长出前，白天温度宜20℃～25℃，夜间温度宜控制在15℃左右；
定植前15天，土壤深耕细耙，每亩施腐熟有机肥1000千克～2000千克，整平起垄，安装灌溉系统，铺设地膜。
定植宜在晴天上午进行。先用滴灌系统浇足水，在垄上地膜按品种要求的株距打好定植穴，填好土及时浇定根水。
用塑料绳引蔓，将绳的一端固定在棚室内上方的铁丝上，另一端直接绑在茎蔓基部，并把茎蔓缠绕在塑料绳上，进行引蔓。根据品种特性采取单蔓整枝或双蔓整枝。
采用人工授粉，在预留节位的雌花开放时，于每日上午8时～11时取当日开放的雄花，去掉花瓣，将雄花的花粉轻轻涂抹在雌花的柱头上。侧枝授过粉后的做标记，以免重复授粉。
授粉一周左右，当幼果长到核桃至鸡蛋大小时定瓜，选留瓜形周正、无畸形，果柄粗长，花脐较小，符合品种特征的幼瓜。
在幼瓜长到250克左右时，及时吊瓜：将细尼龙绳用活结系到瓜柄靠近果实的部位，将瓜吊于与坐瓜节位相平的位置。
定植后，缓苗期白天保持设施内温度28℃～30℃左右，夜间不低于20℃；缓苗后适当通风降温；定植后及时浇缓苗水，缓苗后至伸蔓前控制浇水。开花前浇促蔓水1～2次，开花坐果期控制浇水，坐果后浇果实膨大水，每7～10天浇一次水，采收前7～10天减少浇水量。幼苗期和伸蔓期最大持水量为70%，瓜果膨大期为75%～80%，果实成熟期为55%。
三亚甜瓜基肥以有机肥为主，配合无机复合肥。定植缓苗后，随水施用1～2次营养液。开花期控制水肥。果实进入膨大期重施膨瓜肥，每7天～10天随水浇灌一次营养液。八成熟以后不再灌水施肥。整个生长期内适度施用叶面肥，甜瓜设施生产肥料通过滴灌系统追施。
根据授粉日期和品种成熟时间推算，同时根据果皮的香气和皮色变化等来判断成熟度，适期采收。采收在清晨进行，采后存放在阴凉场所。采收时应保留“T”字形瓜柄。
2019年6月24日，中华人民共和国农村农业部批准对“三亚甜瓜”实施国家农产品地理标志登记保护。
2019年11月15日，三亚甜瓜入选中国农业品牌目录。
2020年7月27日，三亚甜瓜入选中欧地理标志第二批保护名单。
20世纪80年代，吴明珠来海南开展甜瓜育种等系列研究工作，并在海南种出了哈密瓜。
1995年，吴明珠团队用椰糠做基质进行无土栽培，在三亚成功种出新品种哈密瓜，其中“金凤凰”、“雪里红”等品种广受市场认可。
2018年11月，三亚市农业农村局（原三亚市农业局）提出《三亚甜瓜种植技术规范》地方标准制订项目建议，由海南省质量技术监督标准与信息所和海南省标准化协会共同承担标准起草工作。
2019年6月5日，三亚市市场监督管理局主持，组织行业主管部门、科研院所和企业技术人员等15名专家对《三亚甜瓜种植技术规范》标准编写组对标准编制过程进行了说明。
