В стелющихся или лазающих стеблях дыни, пятигранных на поперечных срезах, формируется очень тонкая кора, вследствие чего эпидерма почти соприкасается со склеренхимой. Клетки эпидермы окрутлые, с утолщенными внешними стенками, жесткими простыми одно — и многоклеточными волосками.
В коре участки колленхимы чередуются с хлоренхимой. Непосредственно к коре примыкает склеренхимное кольцо, состоящее из 3-5 рядов клеток. У некоторых образцов склеренхимное кольцо прерывается небольшими участками паренхимных клеток.
Проводящая система представлена обособленными биколлатеральными пучками, расположенными у большинства сортов в два круга среди тонкостенной паренхимы. Сильное развитие паренхимной ткани в длинном стебле позволяет растению иметь большие запасы питательных веществ. Близость паренхимы к проводящим тканям, включающим широкопросветные сосуды, крупные ситовидные трубки и другие крупноклеточные элементы, способствует быстрой мобилизации питательных веществ к растущим листьям и плодам.
Структура стебля различных образцов дыни сходна со стеблем огурца и других видов рода Cucumis. У дыни проводящих пучков обычно больше, чем в стебле огурца, число их колеблется от 10 до 20; располагаются пучки близко к периферии стебля. Пучки внутреннего крута (4), как правило, отличаются более крупными размерами от пучков (6—10) наружного круга. Не всегда, однако, различие в размерах пучков каждого круга проявляется отчетливо, иногда пучки располагаются в один круг. Наружная флоэма проводящих пучков развита слабо по сравнению с внутренней. Механическая ткань (колленхима и склеренхима) у сортов дыни в отличие от дикорастущих видов состоит из тонкостенных клеток. Центральная полость имеет неправильную форму.
Стебель культурных и дикорастущих образцов дыни характеризуется одинаковым строением. Различия обнаруживаются по степени утолщения клеточных оболочек периферической колленхимы, толщине склеренхимного кольца, расположению проводящих пучков, по числу и размерам сосудов ксилемы. Отличия в анатомической структуре стебля диких и культурных растений дыни отражаются на их внешнем строении. Стебли культурных растений значительно толще и тяжелее, у них слабее развита лазающая способность, свойственная лианам. Наиболее отчетливо отклонения от анатомической структуры длинноплетистых проявляются у кустовых форм дыни (Камилова, 1974). У них в отличие от длинноплетистых форм увеличивается число проводящих пучков до 15-20, уменьшаются размеры сосудов ксилемы. Проводящие пучки располагаются в один ряд, разделяющие их сердцевинные лучи слабо выражены, центральная полость отсутствует.