Den 14,8 ha store Dallund Sø ligger delvis omkranset af skov lige øst for Søndersø. Søen er lavvandet med en middeldybde på 1,9 m og en størstedybde på 2,6 m. Der er ingen tilløb af betydning, og oplandet ligger derfor på beskedne 1,46 km2. I øst har søen afløb til Lunde Å. Som så mange andre fynske søer har også Dallund Sø en herregård i form af Dallund Slot liggende ned til bredden.
I 2003 offentliggjorde de daværende Danmarks Miljøundersøgelser (DMU) en analyse af en 11 m lang sedimentkerne, der viser, hvordan søen har udviklet sig siden stenalderen. Hvor den i dag er en lavvandet, fuldt opblandet sø, var Dallund Sø for 7.000 år siden 13,6 m dyb og lagdelt. Dens tilstand var forholdsvis stabil frem til slutningen af bronzealderen, hvor omfattende skovrydninger førte til jorderosion og øget næringsstoftilførsel. En yderligere og markant forøgelse af næringsstoftilførslen skete omkring år 1200 i forbindelse med en intensivering af landbruget, og først efter 1970 synes søen at være i bedring.
Dallund Sø har således været i en dårlig miljøtilstand i årevis. I et forsøg på at gøre søens vand klarere blev der i 1990’erne opfanget store mængder skaller og brasener og udsat geddeyngel i titusindvis. Resultatet var en forbedring af sommersigtdybden fra 0,4-0,5 m i 1970’erne til 1,12 m i 1996.
Der er iagttaget mere end 100 forskellige fuglearter ved Dallund Sø. Ynglefuglene tæller bl.a. knopsvane, grågås, gråand, blishøne og toppet lappedykker, mens blishøns, gråænder, taffelænder og op til 1.000 troldænder kan ses raste på søen i træktiden og om vinteren.
