Sydvest for Farum ligger den 120 ha store Farum Sø. Den er en såkaldt langsø med en middeldybde på 6,7 m og en størstedybde på 15,2 m. Farum Sø er en del af Mølleåsystemet, ligesom fx den nærliggende Furesø er det. Åen løber til søen ved Sortemose i vest og forlader den igen ved Hillerødmotorvejen i øst.
Langs søens bredder findes smalle bræmmer af rørskov, som ved Sækken på sydsiden bliver mere udbredte. I 2017 var undervandsvegetationen veludviklet med rankegrøde ud til 5‑6 m og kildemos endnu dybere. Fiskebestanden domineres af aborre, men tæller også skalle og brasen. Sandart trak for mange år siden op fra Furesø og har en mindre, men stabil bestand i søen. Ynglefuglene omfatter bl.a. knopsvane, toppet lappedykker, hvinand, blishøne og vandrikse, og om vinteren kan store flokke af andefugle raste på søen.
Farum Sø er en del af habitatområdet Øvre Mølleådal, Furesø og Frederiksdal Skov og fuglebeskyttelsesområdet Furesø med Vaserne og Farum Sø.
Farum Sø bliver brugt til både sejlads, badning og lystfiskeri. I Farum Sø er der badested i Doktorens Bugt neden for Farum Kirke.
Vandreruten Nordsjællandsruten løber langs nordsiden af søen.
Ved Farum Sø ligger desuden den gamle herregård Farumgård.
