The aim of this study was to evaluate the physiological and growth responses of watermelon under application of NPK rates using different proportions of mineral and organic fertilizers. The experiment was taken place in an area located at the Federal University of Campina Grande (UFCG), Campus Pombal - PB (6º48'16'' S and 37º49'15'' W), during the period from June to September 2013. The treatments consisted of three nutrient concentrations of N, P and K (50, 100 and 150% of NPK recommendation for watermelon) and five proportions of mineral and organic fertilizer (100/0, 75/25, 50/50, 25/75 to 0/100). The design was a randomized block in factorial scheme 3 x 5, with four replications. The amount of 100 % was the corresponding NPK 120 kg ha-1, respectively, for N, P and K. They were evaluated: gas exchange, leaf dry matter, stem, fruit and leaf area. The concentration of 150 % of the recommended NPK to the culture of watermelon was the most effective in increasing the physiological characteristics and dry matter accumulation in stem, leaf, fruit, and leaf area. The combined application of mineral and organic fertilizer provides equivalent photosynthetic rate isolated application of mineral fertilizer with an 50/50 ratio the most effective for this variable. The proportions 75/25 and 50/50 were the most efficient in dry matter accumulation in watermelon. El objetivo del trabajo fue evaluar las respuestas fisiológicas y de crecimiento de la sandía mediante la aplicación de dosis de NPK, utilizando diferentes proporciones de fertilizantes minerales y orgánicos. El experimento se realizó en un área ubicada en la Universidad Federal de Campina Grande (UFCG), Campus Pombal - PB (6º48'16''S y 37º49'15 '' O), de junio a septiembre de 2013. Los tratamientos fueron compuesto por tres concentraciones de nutrientes N, P y K (50, 100 y 150% de la recomendación NPK para sandías) y cinco proporciones de fertilizante mineral y orgánico (100/0, 75/25, 50/50, 25/75 y 0/100). El diseño fue en bloques al azar, en un esquema factorial de 3 x 5, con cuatro repeticiones. La cantidad de NPK correspondiente al 100% fue de 120 kg ha-1. Se evaluaron: intercambio gaseoso, materia seca de hojas, tallo y frutos y área foliar. La concentración de 150% de la recomendación NPK para el cultivo de la sandía fue la más eficiente para incrementar las características fisiológicas y en la acumulación de materia seca del tallo, hoja y fruto, y en el área foliar. La aplicación combinada de fertilizante mineral y orgánico proporciona una tasa fotosintética equivalente a la aplicación aislada de fertilizante mineral, siendo la relación 50/50 la más eficiente para esta variable. Las proporciones 75/25 y 50/50 fueron las más eficientes en la acumulación de masa seca en la sandía. O objetivo do trabalho foi avaliar as respostas fisiológicas e de crescimento da melancieira sob aplicação de doses de NPK, utilizando diferentes proporções de adubos minerais e orgânicos. O experimento foi realizado em área localizada na Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), Campus Pombal – PB (6º48’16’’S e 37º49’15’’ W), durante o período de junho a setembro de 2013. Os tratamentos foram constituídos de três concentrações dos nutrientes N, P e K (50, 100 e 150 % da recomendação de NPK para melancieira) e cinco proporções de adubo mineral e orgânico (100/0, 75/25, 50/50, 25/75 e 0/100). O delineamento foi em blocos casualizados, no esquema fatorial 3 x 5, com quatro repetições. A quantidade de NPK correspondente a 100% foi de 120 kg ha-1. Foram avaliadas: as trocas gasosas, a matéria seca das folhas, do caule, e dos frutos, e a área foliar. A concentração de 150% da recomendação de NPK para a cultura da melancieira foi a mais eficiente no incremento das características fisiológicas e no acúmulo de matéria seca do caule, da folha, e do fruto, e na área foliar. A aplicação combinada de fertilizante mineral e orgânico proporciona taxa fotossintética equivalente à aplicação isolada de fertilizante mineral, sendo a proporção 50/50 a mais eficiente para essa variável. As proporções 75/25 e 50/50 foram as mais eficientes no acúmulo de massa seca na melancieira.