Den 26 ha store Søholm Sø ligger i en dal øst for Glamsbjerg. Søen har en gennemsnitsdybde på 6,6 m og en størstedybde på 14,7 m, hvilket gør den til Fyns dybeste sø. Oplandet ligger på 569 ha, og søen har afløb mod syd via Haarby Å. Da Søholm Sø ligger i et bakket landskab ca. 50 m.o.h., får åen et kraftigt fald, hvilket har dannet grundlag for en del mølledrift, heriblandt Haarby Mølle, der blev opført som vandmølle i 1500-tallet.
Ved sydvestenden af søen ligger også voldstedet Søholm, der omtales første gang i skriftlige kilder i 1400-tallet, men måske er endnu ældre.
Søen er noget næringsbelastet, og om sommeren ligger sigtdybden normalt på under 2 m. Der er en vis undervandsvegetation samt flydebladsplanter som mannasødgræs, vandpileurt og gul åkande. Flere steder kantes søen desuden af rørskov med bl.a. tagrør, smalbladet dunhammer, grenet pindsvineknop og søkogleaks. Fiskebestanden domineres af brasen, skalle og aborre, men omfatter også arter som løje, rudskalle, hork, gedde og ål. Indtil ca. 1940 havde søen også en bestand af flodkrebs, men den forsvandt, muligvis pga. store åleudsætninger.
Der er iagttaget mere end 50 forskellige fuglearter på og omkring Søholm Sø. Ynglefuglene tæller bl.a. blishøne og toppet lappedykker, ligesom rørhøg i hvert fald tidligere også har ynglet ved søen. Havørnen er en regelmæssig gæst, og om foråret og efteråret fungerer søen som rasteplads for forskellige andefugle, især troldand.
