Den ca. 15 ha store Tueholmsøen blev anlagt 1971‑72 i forbindelse med de store motorvejsarbejder vest for København. Omkring tre fjerdedele af søen ligger i Vallensbæk Kommune, mens resten deles mellem Albertslund og Høje-Taastrup Kommuner. Store Vejleå løber til søen i det nordvestlige hjørne og forlader den igen i sydøst. Den lavvandede og ret næringsbelastede sø fungerer i dag som både regnvandsbassin og rekreativt område.
Undervandsvegetationen domineres helt af smalbladet vandpest, mens der langs bredderne findes en stedvis vidtstrakt rørsump af tagrør, smalbladet og bredbladet dunhammer samt strandkogleaks. Sidstnævnte vidner om en vis saltpåvirkning fra de omkringliggende veje. I rørsumpen vokser desuden kærsnerre, kransmynte, brøndkarse og den indførte smalbladet papyrus.
I lystfiskerkredse er søen især kendt for sine store karper og græskarper. Fiskebestanden tæller dog også både aborre, skalle, rudskalle, karusse, sølvkarusse, brasen, rimte, ørred, gedde og ål.
Toppet lappedykker, grågås, gråand, knopsvane, grønbenet rørhøne og blishøne hører til søens talrigeste ynglefugle. Dertil kommer et stort antal småfugle, som yngler i krattene ned til søen, heriblandt mange nattergale. Især om efteråret benyttes søen desuden som rasteplads af vandfugle som skarv, fiskehejre, pibeand, krikand, troldand og taffeland, mens stor skallesluger er en jævnlig gæst om vinteren.
Området ved Tueholmsøen og den godt 300 m sydligere beliggende Vallensbæk Sø fungerer som et rekreativt område med stier og broer samt faciliteter til kanosejlads, vandskisport, ridning og lystfiskeri.
En motionsløber udfordrer sig selv på en kold februardag ved Tueholmsøen, hvor knopsvaner, blishøns, skarver og forskellige måger har samlet sig på isen og omkring vågernes åbne vand. Tueholmsøen blev anlagt som et spildevandsteknisk anlæg til opsamling af regnvand, men er samtidig en del af et stort rekreativt område, der drives af interessentskabet I/S Vallensbækmose.
