Entre l'Ill, la Zembs et la Scheer, Sermersheim occupe une terre d'eau de la plaine alsacienne, dans la circonscription administrative du Bas-Rhin, rattachée depuis le 1er janvier 2021 à la Collectivité européenne d'Alsace, en région Grand Est. La commune appartient à la région historique et culturelle d'Alsace et au bassin versant du Rhin. Son territoire est drainé par l'Ill, la Zembs, le ruisseau la Scheer et le ruisseau Neugraben ; la Scheer, qui naît à Scherwiller, rejoint l'Andlau à Fegersheim. L'étang du Rustloch complète ce réseau hydrographique. La proximité de l'Ill marque fortement le village : une grande partie du ban communal se trouve en zone inondable, et une bande arrière-digue a été définie le long de la rivière pour tenir compte du risque de rupture de la digue. L'église Saint-Jean-Baptiste conserve des fresques et des toiles de scènes bibliques peintes par le père de Carola Sorg. Pour signaler un lampadaire éteint, une chaussée abîmée, un dépôt sauvage ou un espace vert mal entretenu, les habitants transmettent leur demande à la mairie de Sermersheim via Signaleo.

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