Den ca. 760 ha store Skanderborg Sø ligger omgivet af moser, landbrugsområder, skov og en smule eng i en tunneldal lige syd for Skanderborg. Søen består af de to næsten lige store bassiner: Store Sø og Hylke Sø, som rummer de tre naturlige øer Kalvø, Æbelø og Sankt Helene samt den menneskeskabte Sankt Thomas. Gennemsnitsdybden er ca. 8 m med en størstedybde på ca. 19 m.
Søen har et opland på ca. 93 km2. Oplandet består overvejende af landbrugsland, og årtiers belastning med næringsstoffer fra landbruget og spildevand fra Skanderborg har givet søen en ringe vandkvalitet. Undersøgelser af søbunden har vist, at søen allerede i 1800-tallet var påvirket af bl.a. spildevand, affald og dræningsprojekter i oplandet. Forureningen af søen toppede i 1970’erne, og først med udbygningen af Skanderborg Centralrenseanlæg i 1978 begyndte udviklingen at vende. Skanderborg Sø er dog stadig meget næringsbelastet, og dens økologiske tilstand vurderes som moderat.
Fiskebestanden domineres af skaller og brasen, men omfatter også aborre, sandart, gedde, søørred, helt og ål. Ynglefuglene tæller bl.a. isfugl, grågås, toppet og sorthalset lappedykker og nogle år rørhøg. Skanderborg Kommunes eneste ynglepar af havørn ses desuden ofte fouragere i området.
I syd og øst kantes Skanderborg Sø af en række fredninger fra hhv. 1971, 1976, 1980 og 1991. I alt dækker det fredede areal ca. 880 ha.
Turbåden Dagmar sejler på Skanderborg Sø. Der er desuden bademulighed i søen.
Skanderborg Sø er populær blandt lystfiskere på grund af sine mange sandarter og store brasener.
