Odense er i høj grad en bykommune, hvor bebyggelse og infrastruktur udgør hele 34 % af kommunens areal. Bebyggelse er den helt dominerende arealanvendelse i Odenses gamle købstadskerne som i Vor Frue, Sankt Knuds, Thomas Kingos, Ansgars, Hans Tausens og Sankt Hans Sogne. De omkringliggende Dalum, Hjallese, Bolbro, Næsby og Tornbjerg Sogne samt Vollsmose domineres også af bymæssige arealanvendelser, der i de senere år er vokset i omfang. Det samme gælder en række store nye infrastrukturprojekter ved bl.a. det nye universitetshospital, Facebooks Datacenter, Fynske Motorvej og den nyeste sydgående gren mod Svendborg.
Selv om skovarealet ligger under landsgennemsnittet, rummer kommunen trods alt flere større og mindre skove. Især på de mere kuperede moræner omkring Blommenslyst vest for byen findes en del skov, heriblandt i Ravnebjerg og Ubberud Sogne, hvor skovarealet udgør hhv. 32 % og 28 % af arealet. I syd rummer ådalen flere spredte skovområder, hvilket giver Fangel Sogn en skovandel på ca. 12 %, mens godt 20 % af Davinde Sogn i sydøst er skovdækket. Øst for Fraugde findes desuden en ganske stor andel våd natur med moser og områder med humusjorder. Generelt er kommunen dog fattig på våd og tør natur. Våde naturtyper findes især langs kysten og til en vis grad langs vandløbene.
Det forholdsvis flade, frugtbare morænelandskab med dyrkningsstabile lerjorder og lerblandede sandjorder omkring Odense er yderst velegnet til opdyrkning. Jordbunden varierer dog en del, fra svære lerjorder og humusholdige mosejorder til grov- og finsandede områder ved Odense Fjord og på de inddæmmede arealer ved Lumby Strand. I betragtning af det store bebyggede areal giver det samlet set Odense Kommune et betydeligt landbrug, som sammen med gartneri dækker 48 % af kommunens areal. Det når sin største udbredelse i periferien af kommunen som i Allerup Sogn i sydøst, Allesø Sogn i nordvest, Brændekilde Sogn i sydvest og Åsum Sogn i nordøst, hvor andelen af landbrug udgør hhv. 78 %, 75 %, 73 % og 68 % af arealet.
Kommunen er samtidig et centrum for gartneri, der bl.a. omfatter en stor produktion af drivhusgrønt og potteplanter. Således udgør gartneri og frugtavl hele 3 % af kommunens areal mod 1 % på landsplan. En særlig høj koncentration finder man i Lumby Sogn og omkring Stige nord for Odense, hvor gartneri og frugtavl dækker mere end 10 % af arealet. Nord for Årslev, på tværs af grænsen til Faaborg-Midtfyn Kommune, lå desuden den nationale forsøgsstation for frugt og grønt, som dog nu er under flytning til Aarhus Universitet og Gl. Estrup på Djursland.
De dyrkede afgrøder domineres af korn, raps og frø til udsæd, hvorimod produktionen af sukkerroer stort set er ophørt i takt med lukningen af sukkerfabrikkerne på Fyn. Dertil kommer en forholdsvis stor husdyrproduktion af især svin og fjerkræ, som udgør mere end 60 % af dyreenhederne, samt kvægbrug, der udgør godt 20 %. Indtil den pålagte afvikling af produktionen 2020‑21 husede kommunen også en del mink. Der er et både stort og stigende antal heste, hvilket afspejler kommunens mange små deltids- og hobbylandbrug. De bidrager til at trække den gennemsnitlige bedriftsstørrelse ned, og strukturudviklingen mod større bedrifter har derfor været knap så markant i Odense Kommune som i det øvrige land.
