The determination of crop coefficient (Kc) values during the crop development cycle is essential to obtain the water requirements for the culture. The present study aimed to determine the evapotraspiration and Kc on Shadow, Top Gun and Crimson Sweet watermelon cultivars, during different stages of development using the method of soil water balance. The experiment was conducted at Embrapa Meio Norte in Teresina, PI, experimental field, from August to October, 2010. The evapotranspiration reference was estimated by Penman-Monteith, based on meteorological data obtained by an automatic weather station. According to the results, the ETc was 224.4 mm, corresponding to an average of 3.8 mm day-1. The higher water demand was 5.5 mm day-1, obtained at the intermediate phenological stage. The Kc values were 0.39, 0.80, 1.14, 0.59 (Crimson Sweet), 0.35, 0.72, 1.20, 0.30 (Top gun) and 0.34, 0.58, 0.89, 0.55 (Shadow), for initial, growth, intermediate and final phases, respectively.A determinação dos valores do coeficiente de cultura (Kc), durante o ciclo de desenvolvimento, é fundamental para se obter as necessidades hídricas de uma cultura. O presente trabalho teve por objetivo determinar a evapotranspiração e o Kc da melancia, cultivares Shadow, Top Gun e Crimson Sweet, durante os diferentes estádios de desenvolvimento utilizando o método de balanço de água no solo. O experimento foi conduzido no campo experimental da Embrapa Meio Norte, em Teresina, PI, durante o período de agosto a outubro de 2010. A evapotranspiração de referência foi estimada pelo método de Penman-Monteith com base nos dados meteorológicos obtidos por uma estação agrometeorologia automática. Os resultados mostram que a ETc foi de 225,4 mm para todo o ciclo da cultura, correspondente a um valor médio de 3,8 mm d-1. O estádio fenológico de maior demanda hídrica foi o intermediário (reprodutivo) com 5,2 mm d-1. Os valores de Kc foram 0,39; 0,80; 1,14; 0,59 (Crimson Sweet); 0,35; 0,72; 1,20; 0,30 (Top Gun) e 0,34; 0,58; 0,89; 0,55 (Shadow), para as fases inicial, crescimento, intermediário e final, respectivamente.