尿液西瓜红可能是生理性原因所致，少数情况也可能是病理性原因所引起。
1、生理性原因：许多物质，比如食物或某些药物等，经身体代谢后会产生红色的物质，将尿液染红，比如水果中的红心火龙果，吃多了之后，其代谢物会使尿液呈红色。某些药物，比如抗结核药物利福平，服用之后也会使尿液呈现红色。
2、病理性原因：包括肾内科疾病及肾外科疾病，内科疾病包括急慢性肾小球肾炎、肾病等，这些疾病导致肾脏功能受到损害，可以出现血尿的情况，从而出现尿液呈西瓜红。
外科性疾病，比如泌尿系结石、膀胱结石、输尿管结石等，可以引起周围黏膜出血，血液混入尿液中，使尿液变成红色。
泌尿系统肿瘤，如膀胱癌、肾癌等也可以因出血使尿液呈红色，这种情况更多见于老年人，表现为无痛性肉眼血尿。泌尿系统损伤，也可使泌尿系出血，从而导致尿液呈西瓜红，比如车祸、骑跨伤、骨盆骨折等导致的肾脏挫伤，膀胱外伤尿道损伤等。
尿路感染也是尿液产生红色的原因之一，比如急性下尿路感染、膀胱炎、尿道炎等，均可使尿液呈现红色。