(1) Antecedentes: Los rendimientos de los cultivos en las regiones áridas y semiáridas de China están limitados por la escasez de agua. Explorar las interacciones y la utilización de recursos entre las especies de agroforestería es clave para mantener una producción agrícola diversificada. (2) Objetivo: Se compararon un sistema agroforestal de manzana y sandía y un sistema de monocultivo de sandía para cuantificar cómo la disponibilidad de recursos (luz, agua) y el rendimiento de la sandía (tasa fotosintética de las hojas, crecimiento y rendimiento) cambian con las estrategias de riego. (3) Métodos: Se llevó a cabo un experimento de campo de tres años con manzanas y sandías en un joven huerto de manzanas en el área árida del centro de Ningxia para probar el efecto de la competencia por la luz y los sistemas de riego en el ambiente de luz, la tasa fotosintética de las hojas, el crecimiento de las plantas y el rendimiento en sandías. El experimento abarcó dos patrones de siembra: (i) agroforestería de manzana-sandía (AF) y monocultivo de sandía (SC) y (ii) tres cuotas de riego (W1: 105 mm, W2: 210 mm y W3: 315 mm). (4) Resultados: Los resultados muestran que el patrón de siembra agroforestal extendió el período de crecimiento de la sandía y aumentó el índice de área foliar. La intensidad media diaria de sombra aumentó en un 16.02% de 2020 a 2022. La relación equivalente de tierra (LER) fue >1 en 2021 y 2022. El SWC, la tasa fotosintética de las hojas, el LAI y el rendimiento de la sandía en un patrón de siembra agroforestal fueron inferiores a los del patrón de monocultivo. Sin embargo, bajo la estrategia de riego W1, los sólidos solubles totales del patrón de siembra agroforestal fueron un 2.27% más altos que los del patrón de monocultivo, y el rendimiento del patrón de siembra agroforestal fue un 2.59% más alto que el del patrón de monocultivo. Bajo la estrategia de riego W3, el peso promedio de la sandía en el patrón de siembra agroforestal fue un 2.85% más alto que el del patrón de monocultivo. Un análisis de ruta mostró que el patrón de siembra agroforestal puede aumentar el rendimiento al aumentar el contenido de agua en el suelo, lo que es diferente del patrón de monocultivo. (5) Conclusiones: Los resultados confirman que el patrón de siembra agroforestal de manzana-sandía redujo los rendimientos de la sandía. Sin embargo, el LER del sistema agroforestal fue mayor que 1.0. Es razonable plantar sandías en jóvenes bosques de manzanas.