Odense Kommune byder på talrige muligheder for friluftsliv. Mange af friluftstilbuddene ligger i tilknytning til Odense, hvor der er opsat det mål, at der aldrig må være mere end 300 m til et grønt område. Klemt inde mellem beboelsesområderne finder man således adskillige små og store parker med bl.a. legepladser, bålsteder og motionsredskaber.
Fra Kratholm i sydvest til Kertemindevej i nord giver stisystemerne langs Odense Å desuden mulighed for lange cykel- og gåture. Dertil kommer handicapvenlige fiskebroer, kanopladser, legepladser og bålpladser. På Engen ved Fruens Bøge afholdes det årlige sankthansbål samt koncerter, sportsbegivenheder og meget mere. Ved Munke Mose tæt på Odenses centrum finder man desuden en fisketrappe ved stryget, turbåde og cykelbåde på vandet, isspisende mennesker på stierne og på bænkene samt legende børn på områdets legepladser.
Den nordvestlige del af Odense gennemløbes af Stavidså, hvis nyslyngede forløb gennem lysåbne moser og græssede enge kan opleves fra stier langs dele af vandløbet. På åens nordside, i udkanten af Odense, ligger jernalderlandsbyen Odins Odense, som er et lille, uafhængigt frilandsmuseum, der siden 2017 har været drevet af en forening.
De mange mindre skove byder på en række vandre- og cykelruter, og i den nye Elmelund Skov er der anlagt rideruter med fine udsigtspunkter samt en hundeskov i udkanten af bydelen Sanderum. Det gamle herregårdslandskab ved Hollufgård kan opleves fra områdets mange stier og opsatte bænke. Her ligger også Naturværkstedet Hollufgård Vandmølle, som ud over en udstilling om vandløbenes historie også tilbyder gratis undervisning og naturvejledning til kommunens skoler, institutioner og naturforeninger.
Mens det ikke er tilladt at fiske i Odense Kommunes søer og damme, har Odense Å til gengæld udviklet sig til en meget populær havørredå, som tiltrækker lystfiskere fra det meste af landet. Også Odense Fjord byder på et godt havørredfiskeri. I både vandløbene og den indre del af fjorden er fiskeri dog ikke tilladt i vinterhalvåret.
Den populære fjordkyst er derimod ikke særlig velegnet til badning, og badegæster henvises derfor til svømmehaller og friluftsbade, heriblandt Odense Havnebad, som åbnede i 2016 og har gratis adgang. I Tarup-Davindeområdet er der dog gode muligheder for at springe i søernes ferskvand, og i 2020 kom Davinde Sø på Friluftsrådets liste over de 25 bedste badesteder på Fyn. Ønsker man at overnatte i det fri, kan man bl.a. benytte de sheltere, som fordeler sig rundtom i kommunen. Eksempelvis har den sydlige del af Stige Ø fire sheltere, hvorfra der er udsigt over fjorden. Det nordligste shelter ligger for sig selv og har plads til seks personer, mens de tre sheltere 100 m længere mod syd har plads til i alt 18‑20 personer. Derudover er der opført sheltere ved bl.a. Davinde Sø samt i Elmelund Skov.
