Se realizó la caracterización fisicoquímica, químico proximal, compuestos bioactivos (compuestos fenólicos y citrulina) y capacidad antioxidante de pulpa y corteza de tres variedades de sandías (Citrullus lanatus). La caracterización fisicoquímica y químico proximal fueron realizadas mediante los métodos descritos por la Asociación de Químicos Analíticos Oficiales, AOAC. Los compuestos fenólicos, el contenido de citrulina y la capacidad antioxidante fueron cuantificados mediante los métodos de Folin-Ciocalteu, Diacetil monoxima y del radical libre, respectivamente. La pulpa de Crimson Sweet y Santa Amelia presentaron el mayor contenido de compuestos fenólicos y capacidad antioxidante (61.82 mg GAE/100 g y 69.30 µmol TEAC/100 g de muestra fresca, respectivamente). La corteza de Santa Amelia tuvo el mayor contenido de citrulina (2.41 mg/g muestra fresca). La composición de la corteza de sandía muestra que este residuo agroindustrial puede ser usado para la extracción de compuestos bioactivos y su utilización en matrices alimentarias.