Den 202 ha store Hostrup Sø ligger 10 km syd for Aabenraa, i skellet mellem det bakkede morænelandskab i øst og det flade hedeslettelandskab i vest. Søen er forholdsvis lavvandet med en gennemsnitsdybde på 2 m og en størstedybde på 6,8 m. En stor del af søen kantes af mose, som når sin største udstrækning i nord. Resten af søen omkranses af landbrug og småskove samt en smule overdrev mod nordvest og øst. Det samlede opland ligger på 1.445 ha, hvoraf en fjerdedel kommer fra mosearealerne og halvdelen fra det omkringliggende landbrugsland.
Tidligere var Hostrup Sø landets største lobeliesø med et planteliv, der omfattede sjældenheder som pilledrager, nålesumpstrå, tvebo lobelie, strandbo og alm. søpryd. Mens dræning har reduceret søens størrelse, har tidligere tilledning af spildevand samt humusog næringsstoffer fra oplandet ført til en betydelig tilbagegang i plantelivet, om end de fleste førnævnte arter stadig kan findes i søen.
Fiskebestanden omfatter bl.a. aborre, sandart, skalle, brasen, gedde og ål. De mange fisk tiltrækker odderen, der fouragerer langs søen, ligesom havørnen, der yngler i nærheden, også er et hyppigt syn. I alt er der iagttaget ca. 190 forskellige fuglearter ved Hostrup Sø. Ynglefuglene omfatter bl.a. knopsvane, grågås, toppet lappedykker, dobbeltbekkasin og rørdrum, mens vandfugle som hvinand, troldand, knarand, gråand og stor skallesluger ses på søen i træktiden og om vinteren. Hostrup Sø indgår i habitat- og fuglebeskyttelsesområdet Hostrup Sø, Assenholm Mose og Felsted Vestermark.