Le papaie mature si mangiano fresche, dopo aver tolto la buccia e i semi; a volte, vengono tagliate a pezzetti e mescolate con altri frutti per una macedonia. Le papaie che non sono completamente mature possono essere tagliate a pezzi e cotte con zucchero e mangiate come dessert. Nelle regioni tropicali, è molto popolare prendere il succo di papaya, dopo aver tolto la buccia e i semi; questo succo può essere mescolato con il latte per fare dei frullati.
Le papaie verdi, quelle che non sono mature, vengono mangiate in alcuni paesi asiatici in insalate, curry e zuppe, ma devono essere bollite prima di mangiarle. Le foglie e i gambi giovani sono anche cucinati come verdura. La papaya verde è usata nella cucina tailandese, sia cruda che cotta.
La papaya è una fonte di ferro e calcio; una buona fonte di vitamine A, B e riboflavina e un'eccellente fonte di vitamina C (acido ascorbico).
Il lattice (una linfa simile al latte) dei frutti verdi, le foglie e il gambo sono ricchi di papaina, un enzima che rompe le fibre dure della carne. La papaina è un componente dei prodotti (inteneritori di carne) venduti nei negozi e che si usa per rendere la carne più morbida prima della cottura.
I semi di papaia hanno un sapore pepato e sono un ottimo sostituto dei grani di pepe nero.