南瓜屬壹年生攀緣草本植物；莖和枝有皺紋，有粘液長柔毛，老時逐漸脫落，變得幾乎無毛。
葉柄細長，長16-20厘米，毛被與莖枝相同，頂端有2個腺體；葉片卵形心形或腎形，長寬均為10-35cm，不裂或3-5裂，掌狀脈5-7條，先端尖，邊緣有不規則齒，心形基部，彎曲有缺刻，半圓形或近圓形，深1-3cm，寬2-6cm，兩面被微柔毛。卷須細長，起初被微柔毛，後來逐漸脫落，變得光滑無毛，上半部二歧。雌雄同株，雌花和雄花都是單生的。
雄花:花梗細，略長於葉柄，花梗、花萼和花冠被微柔毛；萼筒漏鬥狀，長約2厘米，裂片披針形，長5毫米；花冠黃色，裂片皺，長3-4厘米，寬2-3厘米，頂端微缺小尖，5脈；雄蕊3枚，花絲長3-4毫米，花藥長8-10毫米，長方形，花藥折疊。
雌花的花梗略短或幾乎與葉柄等長；花萼和花冠像雄花；萼筒長2-3毫米；子房中間薄，密被黏長柔毛，花柱短而粗，3柱頭，膨大，2裂。
果實開始是綠色的，然後由白色變成黃色。由於長期栽培，果形差異很大，因品種或品種不同而異。有的呈啞鈴狀，中間較窄，上下腫脹。上半部分比下半部分大，有幾十厘米長。有的只有10厘米長(小葫蘆)，有的呈扁圓形、桿狀或結構狀。當它們成熟時，皮膚變成木質。種子白色，倒卵形或三角形，頂端截頂或2齒，稀疏圓形，長約20毫米。夏季開花，秋季結果。