【目的】研究密度与功能叶两因素交互对厚皮甜瓜冠层光合特性和产量及品质的影响，为宁夏种植高产优质厚皮甜瓜提供理论依据。【方法】以厚皮甜瓜‘改良西州蜜25号’为试验材料，在不同种植密度和功能叶数量下进行田间试验，测定植株冠层特性、光合指标、品质指标和产量，结合方差分析和主成分分析，研究适宜宁夏厚皮甜瓜栽培的种植密度和功能叶数量。【结果】增加种植密度显著提高了植株株高和叶面积，对茎粗无显著影响；在密度为36 000株/hm2（A3）时，透射光合有效辐射低于20 μmol/(m2 s)时，光截获率接近100%，蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度均显著下降，冠层透光性差，光能转化效率降低，容易造成田间郁闭，A2B3(33 000株/hm2，29片叶)处理既可以保持较高的光截获率，提高净光合速率，促进植株健壮生长，又可以避免因光透过率过低而导致冠层中下部郁闭，降低光能转化效率等问题；果实膨大期，中层叶片叶绿素含量最高，叶绿素含量随叶片数的增加而降低；各处理中心可溶性固形物值波动在18.95%～19.43%，A2B3处理在保证甜瓜可溶性固形物含量的基础上，可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、Vc含量分别较对照增加6.38%、2.10%、37.76%，果实品质最佳，产量显著高于对照，达98698.86 kg/hm2；对甜瓜果实品质和产量等8指标经隶属函数法和反隶属函数法处理后进行主成分分析显示A2B3处理的综合得分高于其他处理，排第一，为0.735。【结论】A2B3处理改善了甜瓜植株群体冠层环境，提高了光合转化效率，有利甜瓜果实营养成分的累积和产量的提高，推荐在当地应用推广。