Kommunen har åtte mil kystlinje mot Oslofjorden, fordelt på milelange Tosekilen inn til tettstedet Skjærvika, den halv mil lange Skjebergkilen inn til Høysand og E6 og 3 km lange Grimsøykilen og Røsneskilen, begge under en halv mil fra Sverige. Elva Glomma renner langs østsiden av Tunøya, som Sarpsborg sentrum ligger på. Glomma demmes opp av raet og presses over en bergterksel der den danner Sarpefossen, Europas største foss etter vannføring. Like vest for Sarpefossen er en rasgrop etter det store leirraset i 1702. En drøy kilometer nedenfor fossen er ikke elva striere enn at man kan kjøre skip fra Oslofjorden og opp til Sarpsborgs havn. Vestsiden av Tunøya omsluttes av Mingevannet, Vestvannet, Ågårdselva og Visterflo, som til sammen utgjør et to mil langt sideløp til Glomma. Raet demmer også opp sjøene Tunevannet (2 km²), Isesjø (6 km²) og Tvetervann (1 km²) som ligger på rekke og rad i den nordlige delen av Sarpsborgs bebyggelse. Til tross for at Tunevannet og Isesjø er angrepet av alger, nekter Fredrikstad sarpinger å bade i Tvetervann, som Fredrikstad har kontrollert siden 1906. Sarpsborg har også mange mindre tjern. De som er større enn en fotballbane i areal er fem tjern vest for Glomma i Trøsken (Tjernetjern, Isebakketjern, Sætretjern, Søndre Svarttjern og Skogtjernet), to i Sarpsborgmarka (Landemyra og Ørretdammen) og fjorten i Skjebergmarka (Børtevann, Oppsjø, Langen, Ingridtjernet, Svarttjern, Grøvletjern, Galtetjern, Krysstjern, Grinderødtjerna, Morttjerna, Syverstadvannet og Tulletjern).