Af Kolding Kommunes mange vandløb afvander de fleste til Kolding Fjord og Lillebælt i øst, mens et mindre antal løber ud af kommunen for at afvande til Vadehavet i vest. Vandløbene, der afvander mod øst, er typisk kendetegnet ved et stort fald, en bund af sten og grus og en god vandkvalitet. Blandt de østvendte vandløb er Kolding Å det største. Dertil kommer en række andre fine vandløb som Gudsø Å, Dalby Møllebæk, Binderup Mølleå og Taps/Aller Å. Bemærkelsesværdig er også Odderbæk, der næsten har karakter af en bjergbæk. Det lille vandløb udspringer på Skamlingsbanken i 66 m.o.h. og bruser på sin vej mod udløbet i Binderup Bugt ned gennem stejle, skovklædte slugter. Ud af de vandløb, som afvander mod vest, er Kongeå og Fovså blandt de største. Trods et beskedent fald samt en hårdhændet vedligeholdelse og regulering har begge vandløb en ganske god vandkvalitet.
Ud over vandløbene har Kolding Kommune også 2.708 søer på mindst 100 m2. Tilsammen dækker de 509 ha, svarende til ca. 0,8 % af kommunens areal. Kommunens største sammenhængende søområde udgøres af de kunstige Donssøer, der fungerer som vandmagasin for Harteværket. I selve Kolding findes også flere søer, hvoraf Slotssø og Marielundsøen er de største. Ved Lunderskov ligger Dollerup Sø i et dramatisk istidslandskab, mens man omkring Vamdrup finder større søer som Bønstrup Sø, Søgård Sø og den genskabte Ødis Sø. Generelt er søerne temmelig næringsbelastede med uklart vand og sommerlige algeopblomstringer til følge. For at få klarere vand er der gjort forsøg med biomanipulation i både Donssøerne og Slotssø, mens der i 2005 blev oppumpet 50.000 tons bundslam fra Bønstrup Sø.
