Dynia olbrzymia jest bogata w karoten (prowitaminę A), witaminy C, B1, B2, PP oraz sole mineralne — fosforu, potasu, żelaza, wapnia i magnezu. Szczególnie cenione są odmiany o pomarańczowym miąższu, które zawierają dużo karotenu (głównie α i β) mającego działanie antyutleniające i inaktywujące wolne rodniki, co przeciwdziała nowotworom i chorobom układu krążenia. Dynia olbrzymia działa też łagodząco i regenerująco na przewód pokarmowy i wątrobę. Jest jednym z ważniejszych komponentów odżywek dla dzieci. Smaczne nasiona przeciwdziałają cukrzycy i są skuteczne w zwalczaniu pasożytów przewodu pokarmowego.