O adensamento urbano desencadeia diversos problemas ambientais e sociais, a maioria deles associados à dificuldade de manutenção e provisão de serviços ecossistêmicos dessas paisagens. Nesse sentido, intervenções são necessárias para garantir a qualidade de vida da população aliada à conservação ambiental. Embora a agricultura urbana seja impulsionada pelos seus serviços de provisão (produção de alimentos) e culturais (lazer e bem-estar social), elas produzem importantes serviços de suporte e regulação, como redução de ilhas de calor, atração de polinizadores, biodiversidade e sequestro de carbono. O presente estudo avaliou as características socioambientais das hortas urbanas e seu papel na prestação desses serviços ecossistêmicos, especialmente para a regulação hídrica. Em um estudo comparativo, hortas de São Paulo, de Paris e da Inglaterra foram analisadas de acordo com indicadores sociais e ambientais. As motivações dos hortelões incluem segurança alimentar, qualidade de vida, educação ambiental, integração e inclusão social. As práticas agroecológicas foram resultados positivos encontrados nas experiências visitadas, que permitem a geração de serviços ecossistêmicos de todas categorias. Do ponto de vista social, um programa contínuo de apoio aos agricultores poderia trazer mais segurança para a prática em São Paulo. Em relação ao comportamento do solo nesses espaços, um monitoramento anual da densidade do solo, umidade, condutividade hidráulica, velocidade de infiltração da água e resistência mecânica à penetração foi realizado em hortas, terrenos baldios, praças e matas ciliares. As hortas obtiveram os melhores resultados em todos os indicadores adotados, e, assim, respondem melhor a um evento de chuva quando comparadas aos terrenos baldios, às praças e às zonas ripárias estudadas. Além disso, as matas ciliares urbanas podem apresentar dificuldade na infiltração de água e alta compactação do solo, e ações para aprimorar a sua função ecológica são importantes. Resultados semelhantes foram encontrados no estudo de caso realizado na microbacia das Corujas, em São Paulo. O solo da horta das Corujas, instalada no mesmo perímetro que praça e uma área de preservação permanente parcialmente concretada, apresenta menores taxas de compactação, e, por conseguinte, maior potencial para contribuir com a infiltração pluvial. O exemplo dessa horta também mostra que é possível combinar o plantio com a instalação de infraestruturas verdes, como por exemplo, jardins de chuva. O desenvolvimento e a manutenção de espaços que gerem múltiplos serviços ecossistêmicos nas cidades devem ser incentivados, e conclui-se que a agricultura urbana, além de inestimáveis benefícios sociais, possui grande potencial para melhoria da regulação hídrica nas cidades.