Kommunens 34 km lange kyst strækker sig langs bunden af Odense Fjord, fra Hasselø i nordvest til Geelsås udløb i nordøst. Som udgangspunkt er der tale om en fjordkyst, der i høj grad præges af menneskelige påvirkninger i form af bl.a. inddigninger. Bølgepåvirkningen er lav. Vigelsø og Fedsodde giver læ for de bølger, der kommer fra nordøst, hvor det frie stræk er længst, mens Enebærodde og halvøen Skoven giver læ for de større bølger fra Kattegat og Bælthavet. Samtidig er fjorden lavvandet med undtagelse af de kunstige dyb som renden mellem Lindøværftet og Gabet, der er uddybet til 11 m, samt de inderste 8 km af Odense Kanal. Siden stenalderen har der været en relativ landhævning på ca. 0,5 m.
Den ca. 3,5 km lange Stige Ø i bunden af Odense Fjord består af en smal bræmme af marint forland, der mod nord afsluttes i en dragforbindelse til den lille Koholm. Fundamentet for Stige Ø blev skabt i 1800-tallet, da Odense Kanal blev anlagt. Kanalen blev gravet 1796‑1804, hvilket gør den til Danmarks første store kanal.
Nordvest for Odense Kanal og Stige Ø finder man Seden inddæmmede Strand, som blev inddiget og afvandet 1822‑80, og Lumby inddæmmede Strand, som blev udtørret i årene 1942‑46, og som længst mod nord ligger under havets overflade. Inddæmningerne betyder, at den oprindelige kystlinje i dag ligger ca. 3 km vest for Odense Kanal.
Langs den sydlige del af fjorden når istidsaflejringerne enkelte steder ud til kysten, mens resten af kysten er marint forland. Odense Å løber ud i bunden af fjorden, og kysten mellem udløbet og Seden Strand er præget af strandeng. Strækningen har den mest naturlige kystudvikling, der findes i kommunen, med en fliget og uregelmæssig kystlinje, der er typisk for beskyttede fjordkyster.
Selv om kysterne er godt beskyttede mod bølger, bliver de ofte oversvømmet pga. vandstuvninger i Kattegat og Bælthavet. Øst for Seden Strand blev der i 1800-tallet etableret et dige helt ud til kysten, og for at øge det areal, der kunne opdyrkes, blev strandengen bag diget drænet. I 2020 blev digerne flyttet længere ind i landet for bl.a. at øge strandengsarealet.
Mellem Seden Strand og Geelså ligger der marint forland oven på smeltevandsaflejringer fra sidste istid. Kærby Fed er et inddiget areal, som er beskyttet af et stormflodsdige. Da diget er lavt, er kysterne på begge sider eksponeret for stormfloder, og der er risiko for, at vandet kan løbe bag om diget og oversvømme Kærby Fed.
Den høje grad af menneskelig påvirkning kendetegner ikke kun de inderste dele af fjorden, men hele Odense Fjord. Selv om de naturlige kystprocesser også har påvirket kystlinjen, er det hovedsagelig de store landindvindinger, som radikalt har ændret fjordens udseende. Før da var kystlinjen dybt indskåret med lange, smalle fjorde og talrige småøer og holme, som efterfølgende er blevet landfaste. I den nordvestlige del af Odense Fjord har der via Fjordmarken været forbindelse til noret Nærå Strand ved nordspidsen af Fyn, og i øst var fjorden forbundet med Kerteminde Bugt via Tårup Strand, som siden er inddæmmet.
Af hensyn til fuglelivet blev hele Odense Fjord udlagt som natur- og vildtreservat i 1996. Derudover er det meste af fjorden udpeget som habitat- og fuglebeskyttelsesområde.
