Opole jest położone jest w dolinie Odry, a także w dolinach mniejszych cieków. W okolicach dzielnicy Groszowice oraz w centrum miasta, koryto rzeki uformowało się w szerokie zakola. W okolicy dzielnicy Nowa Wieś Królewska Odra rozdwaja się. Jej główne koryto płynie początkowo na północny wschód, a kanał Ulgi – na północny zachód. Niebawem rzeka ponownie się dzieli, część jej wody trafia do Młynówki, starego koryta rzeki zwanego mylnie kanałem. Młynówka płynie przez centrum historyczne miasta, a z głównym korytem rzeki łączy się jeszcze w Śródmieściu. Na południowym krańcu miasta wpływa do Odry niewielki ciek wodny Lutnia, W Groszowicach prawostronnie wpływa do Odry nieco większa Czarnka, innym prawym dopływem w dzielnicy Czarnowąsy jest rzeka Mała Panew, a dopływami lewostronnymi Prószkowski Potok i Olszanka. W Opolu znajdują się również liczne kanały. Kanał Ulgi wpływa do Odry w okolicy Zakrzowa, będącego jedną z północnych dzielnic miasta.
Odra wraz z jej odnogami tworzą dwie wyspy: Bolko oraz Pasiekę. Na pierwszej z nich znajduje się Kanał Wiński, który ma mniejsze znaczenie. Spośród zbiorników wodnych, na terenie Opola do większych należą zbiorniki poeksploatacyjne: Bolko oraz Kamionka, znajdujące się w Nowej Wsi Królewskiej, Kamionka Piast w okolicy ulic Armii Krajowej i Tadeusza Rejtana, a także Silesia przy ulicy Luboszyckiej. Niewielkie zbiorniki wodne występują także na Wyspie Bolko, na wschód od Groszowic i na terenie Zakrzowa. Na wyspie Pasieka znajduje się natomiast Staw Zamkowy.
W czasach średniowiecza i renesansu Opole było centrem handlu dzięki jego położeniu na kilku szlakach handlowych. Odra od wieków stanowiła ważny szlak komunikacyjny na Śląsku oraz spełniała istotną rolę w życiu Opola i miast leżących nad jej brzegami. Niejednokrotnie objawiała też swój niszczycielski charakter, wywołując ogromne straty w czasie powodzi. Rzekę najczęściej wykorzystywano do spławiania drewna. Ruch był spory na przykład w 1557 roku w Opolu pobrano cło od 313 promów drewna. Tędy prowadził ważny szlak gospodarczy, którym między innymi odprawiano zboże, stąd wędrowały później w świat worki opolskiego cementu, z którego byliśmy tak bardzo znani. Wraz z rozwojem miasta niezbędna okazała się budowa nowych mostów. Sprawami „wodnymi” w Opolu zajmowała się tak zwana Policja wodna, „Wasserpolizei”. Odpowiedzialna była m.in. za czyszczenie brzegów rzeki, dbanie o śluzy na Odrze oraz remont istniejących przepraw przez Odrę.
Na historię gospodarczą Opola największy wpływ miała produkcja materiałów budowlanych, a w szczególności produkcja cementu. Od 1857 roku rozwijał się w Opolu przemysł cementowy. Na przestrzeni lat funkcjonowało 9 cementowni. Miasto i okolice posiadają złoża margla, które potrzebne są do produkcji cementu portlandzkiego (wynalezionego na początku XIX wieku w Anglii). Drugim czynnikiem było korzystne położenie Opola, nad rzeką Odrą i bardzo dobrze rozwinięty transport rzeczny, który stanowił udogodnienie w dystrybucji surowca. W latach 30. XIX wieku pojawił się pomysł budowy portu w Opolu. Szukano wtedy sposobu na szybki transport towarów do rozwijającego się miasta. Port miał być także sposobem na dodatkowe dochody. Przez ponad pół wieku debatowano nad miejscem, które najlepiej sprawdzi się w roli portu. W 1881 roku zapadła ostateczna decyzja, że Pierwszy miejski port powstanie w pod opolskiej wsi Sakrau (dziś Zakrzów), przy głównej drodze łączącej Opole z północnymi przedmieściami. Pod koniec XIX wieku miasta nie było jednak stać na tak poważną inwestycję, dlatego postanowiono stworzyć prowizoryczną przystań na Młynówce. Do tematu budowy nowoczesnego portu na opolskim odcinku Odry powrócono w 1895 roku, w w końcu 1902 roku udało się rozpocząć prace na Zakrzowie. W 1913 roku nastąpiło uroczyste otwarcie Portu Opole. Głównymi klientami przystani były opolskie cementownie. Niestety znaczne opóźnienia w budowie i rozwój transportu kolejowego sprawiły, że coraz mniej transportów odbywało się drogą wodną. Próbą ratowania upadającego kombinatu było przestawienie się w latach 30. na transport żywności. W 1935 roku oddano do użytku nowoczesne magazyny zbożowe, które były wyposażone w specjalnie zaprojektowany system osuszania, oczyszczania oraz utrzymania stałej temperatury. Dwa lata później ukończono budowę magazynów chłodniczych, które mogły przechowywać przetwory mleczne i produkty szybko się psujące. Dzięki temu odwleczono upadek portu, jedynie o kilka lat. Jak się okazało gwoździem do trumny była II wojna światowa i zniszczenie większości cementowni – głównych kontrahentów portu. Po wojnie już nigdy nie udało się odzyskać świetności sprzed lat.
Niezwykle istotną kwestią była niegdyś regulacja rzeki. Król pruski Fryderyk II po objęciu panowania nad Śląskiem nie szczędził wysiłków, by poprawić stan odrzańskiej drogi wodnej. Od tego momentu podjęto prace, by wyrównać koryto rzeki, obwałować brzegi tak, by powodzie nie zagrażały okolicznym mieszkańcom, a błotniste tereny wysuszyć i przeznaczyć pod zabudowę. Mimo iż proces ten rozpoczął się już w 1740 roku, to zasady pierwszej kompleksowej regulacji rzeki zostały opisane dopiero w 1819 roku w tzw. protokole bogumińskim21. „Proces modernizacji, który w XVIII wieku rozpoczęły Prusy, trwał do wieku XX. Po – między Koźlem, które zostało drugim co do wielkości portem wewnętrznym Niemiec, a śląską metropolią Wrocławiem zbudowanych zostało 26 stopni wodnych. Kanały prowadzące do Berlina przystosowane zostały do nowoczesnej żeglugi. Kanał Kłodnicki połączył Odrę z górnośląskim obszarem przemysłowym. W roku 1913 drogą żeglugi wodnej przetransportowanych zostało 15 milionów ton dóbr. Co piąty niemiecki statek odbywał swą drogę Odrą.
Życie miasta periodycznie utrudniały bądź wręcz paraliżowały powodzie. W XIX wieku wyodrębniono trzy charakterystyczne okresy występowania wezbrań powodziowych. Okres pierwszy obejmuje lata 1813-1855. Jest on bardzo trudny do szczegółowej analizy, nie dysponujemy bowiem jeszcze instrumentalnymi pomiarami opadów atmosferycznych oraz opisami warunków synoptycznych. Jedynie obserwacje stanów wody wykonywano w miarę skrupulatnie, lecz najczęściej tylko w czasie wystąpienia wezbrania powodziowego. Obserwacje te prowadzono w kilku profilach Odry na terenach większych miast oraz istniejących wówczas jazach. Zachowane spostrzeżenia meteorologiczne dotyczą pomiarów opadów na kilku posterunkach zlokalizowanych na terenach nizinnych i w dolinach rzek, w obrębie lub na obrzeżach większych miast. Trudnych doświadczeń nie brakło i w późniejszych latach. W roku 1997 w Opolu powódź zalała część miasta łącznie z fragmentem centrum oraz wyspy Bolko i Pasieka.
Współczesne Opole i jego mieszkańcy żyją w symbiozie z rzeką. Park Nadodrzański to ulubione miejsce biegaczy i spacerowiczów. Tworzą go szerokie, malownicze alejki wzdłuż Odry, zielone polany i place oraz miejsca takie, jak siłownia na świeżym powietrzu. W sezonie letnim przy nadodrzańskim bulwarze cumuje statek wycieczkowy, można również wypożyczyć kajaki. Opolska Wenecja rozciąga się nad pięknym Kanałem Młynówka dzielącym ścisłe centrum miasta od cichej, willowej dzielnicy miasta – Wyspy Pasieki. To jedno z najbardziej urokliwych i romantycznych miejsc w Opolu. Ciągnące się nad kanałem bulwary mają ok. 1,3 kilometra długości i prowadzą od położonego tuż przy opolskim urzędzie wojewódzkim Mostu Zamkowego aż po ul. Korfantego. Tworzą je wyłożone kamienną kostką ścieżki, ozdobne murki, skalne ogródki i wygodne zejścia nad wodę. Są tu również liczne ławeczki i drewniany pomost widokowy. Wyspa Bolko to inne miejsce idealne na przechadzki i rowerowe przejażdżki. Od 1910 roku jest parkiem miejskim. Od północy i wschodu jej granicę stanowi rzeka Odra, od zachodu Kanał Ulgi, a od północnego zachodu – pozostałość Kanału Wińskiego. Od strony centrum miasta, w pobliżu którego się znajduje, na Bolko można dostać się mostem dla pieszych i rowerów na Odrze – idąc z Wyspy Pasieki. Na Bolko prowadzi też most na Kanale Ulgi i ul. Parkowa biegnąca przy kanale.