Næsten alle vandløbene i Sønderborg Kommune er korte og løber efter udspring hurtigt ud i de nære kystvande. En undtagelse er Bjerndrup Mølleå, som udspringer nord for Kværs og indgår i Vidåsystemet, der afvander til Vadehavet i Tønder Kommune. Af hensyn til det omfattende landbrug er mange mindre vandløb blevet rørlagt. Det gælder fx for mere end 200 km af kommunens ca. 490 km offentlige vandløb samt for et stort antal mindre, private vandløb.
Ud over vandløbene har Sønderborg Kommune mere end 2.000 søer på mindst 100 m2. Tilsammen dækker de 631 ha, hvilket svarer til blot 1 % af kommunens areal. Kun 12 søer på tilsammen 418 ha er større end 5 ha, mens resten er mindre søer og vandhuller.
Mange af de største søer er menneskeskabte. Blandt dem er Slotssøen, Ketting Nor og Lillehav samt de genoprettede Oldenor, Mjels Sø og Bundsø, som alle er gamle nor og fjordarme, der er blevet afsnøret fra havet af dæmninger. Derudover er der gennem opstemninger anlagt søer som Sandbjerg Mølledam og Egen Mølledam, der skulle levere vand til mølledriften, samt de fem »prinsessesøer« Margrethe Sø, Benedikte Sø, Ingrid Sø, Anne Marie Sø og Humlebjerg Sø, som blev etableret for at indgå i Gråsten Slots karpeopdræt.