Thỏi Nguyờn là tỉnh cú nguồn nước khỏ phong phỳ bao gồm nguồn nước ngầm và nguồn nước mặt.
Về nguồn nước mặt: Thỏi Nguyờn cú 2 lưu vực sụng lớn là Sụng Cầu và Sụng Cụng. Sụng Cầu và cỏc sụng khỏc đúng vai trũ quan trọng trong hệ
thống thủy văn của tỉnh. Toàn tỉnh cú trờn 4.000 ha ao, hồ.
Sụng Cầu là dũng sụng chớnh trong hệ thống sụng Thỏi Bỡnh, với 47% diện tớch toàn lưu vực bắt nguồn từ Bắc Kạn với độ cao so với mặt nước biển là 1527 m. Sụng chảy qua Bắc Kạn, Thỏi Nguyờn, Bắc Giang, Bắc Ninh rồi
đổ vào sụng Thỏi Bỡnh tại Phả Lạị Sụng cú diện tớch 6030 km2, chiều dài của sụng tớnh từ đầu nguồn đến hết địa phận tỉnh Thỏi Nguyờn là 206 km. Tuy là con sụng chớnh của tỉnh nhưng hiện nay chất lượng nước của nú đang rơi vào tỡnh trạng ụ nhiễm trầm trọng do quỏ trỡnh cụng nghiệp húa hiện đại húa phỏt triển. làm ảnh hưởng đến sức khỏe của người dõn [15].
Hồ Nỳi Cốc trờn sụng Cụng được xõy dựng năm 1972 và hoàn thành vào năm 1978, cú dung tớch 175,5.106 m3. Hồ Nỳi Cốc cú nhiệm vụ cấp nước tưới cho vựng hạ lưu sụng Cụng và cấp bổ sung nước cho sụng Cầu, phục vụ
cho sinh hoạt và sản xuất cụng nghiệp của thành phố Thỏi Nguyờn, cỏc khu cụng nghiệp Sụng Cụng, Gũ Đầm và tưới cho hơn 20.000 ha ruộng ở 2 tỉnh Bắc Giang và Bắc Ninh.
Về nguồn nước ngầm: Nước ngầm của tỉnh Thỏi Nguyờn cú 12 phức hệ, chứa 1,5 - 2 tỷ m3. Nguồn nước cấp chủ yếu cho thành phố Thỏi Nguyờn là nước ngầm mạch sõu dọc sụng Cầu (nhà mỏy nước Tỳc Duyờn) và cho thị xó Sụng Cụng (nhà mỏy nước Sụng Cụng). Tuy nhiờn, nhiều hộ gia đỡnh trong tỉnh vẫn dựng nước giếng khoan hoặc giếng khơi để sinh hoạt và ăn uống.
Trong cỏc nguồn nước sinh hoạt trờn, tại Thỏi Nguyờn phổ biến nhất là giếng đào, nước tự chảy từ cỏc khe lạch, một số giếng khoan và một số cụng trỡnh cấp nước tập trung.
Tuy nhiờn, hiện nay nguồn nước mặt và nước ngầm của Thỏi Nguyờn
đang bị ụ nhiễm nặng. Theo Sở Tài nguyờn và Mụi trường tỉnh Thỏi Nguyờn: Trong 3- 4 tỷ m3 nước mặt/năm và 1,5- 2 tỷ m3 nước ngầm của tỉnh Thỏi Nguyờn được cảnh bỏo là đang bị ụ nhiễm nặng, đặc biệt là nguồn nước sụng Cầụ Cỏc trạm quan trắc tại Cầu Gia Bảy, đập Thỏc Huống, Cầu Mõy cho thấy hàm lượng nước sụng Cầu một số chỉ tiờu đều vượt quỏ tiờu chuẩn cho phộp nhiều lần, như BOD5 vượt từ 1,08- 9,5 lần; COD vượt từ 1,2 - 5,8 lần; NH4 vượt từ 1,34- 20 lần..
Một trong những nguyờn nhõn dẫn đến tỡnh trạng ụ nhiễm nguồn nước mặt cũng như nước ngầm đỏng bỏo động ở Thỏi Nguyờn, là do ngành cụng nghiệp khai thỏc khoỏng sản, luyện kim đen, luyện kim mầu, cụng nghiệp cơ
khớ, chế tạọ.. phỏt triển mạnh, nhưng cỏc biện phỏp xử lý ụ nhiễm bảo vệ mụi trường khụng mấy hiệu quả. Sở Tài nguyờn và Mụi trường của tỉnh cũng phải thừa nhận, hầu hết cỏc biện phỏp bảo vệ mụi trường của cỏc dự ỏn, cỏc cơ sở
sản xuất đề cập trong bỏo cỏo đỏnh giỏ tỏc động mụi trường khụng cú tớnh khả
thi hoặc hiệu suất xử lý kộm. Thực trạng chung là phần lớn cỏc chất thải sản xuất chưa qua xử lý được xả trực tiếp ra mụi trường.
Tại một sốđịa điểm ở sụng Cụng và hồ Nỳi Cốc đó cú dấu hiệu ụ nhiễm cỏc chất hữu cơ, vụ cơ, kim loại nặng, dầu mỡ và hoỏ chất bảo vệ thực vật. Bờn cạnh đú, nguồn nước ngầm đó cú biểu hiện ụ nhiễm cục bộ, mang đặc trưng từng vựng khỏc nhaụ Một số khu vực khai thỏc khoỏng sản tại xó Hà Thượng, Tõn Linh (huyện Đại Từ) hàm lượng asen từ 0,068- 0,109 mg/l, vượt tiờu chuẩn cho phộp từ 1,7- 8,2 lần. Phường Quang Vinh (thành phố Thỏi Nguyờn) và thị trấn Giang Tiờn (huyện Phỳ Lương), hàm lượng Xyanua vượt
tiờu chuẩn cho phộp từ 1,9- 12,9 lần. Nhiều khu vực nước ngầm cú nồng độ
pH thấp dưới mức tiờu chuẩn cho phộp và cú biểu hiện ụ nhiễm Fe, Mn... Ngoài ra, cỏc chất thải rắn, khớ bụi của cỏc cơ sở sản xuất cụng nghiệp cũng gúp phần khụng nhỏ vào việc làm gia tăng tốc độ ụ nhiễm mụi trường. Điều nguy hiểm hơn là trong số cỏc cơ sở sản xuất cụng nghiệp, cỏc khu chế xuất
đa phần chưa cú trạm xử lý nước thải, khớ thải và hệ thống cơ sở hạ tầng đỏp
ứng yờu cầu bảo vệ mụi trường. Khu chế xuất sụng Cụng mặc dự đi vào hoạt
động từ năm 2001 đến nay, nhưng vẫn chưa hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải tập trung. Chất thải rắn của cỏc khu chế xuất chưa cú khu chụn lấp theo quy định, thậm chớ cũn dựng để san lấp mặt bằng. Đõy là một trong những tỏc nhõn gõy ụ nhiễm đất và nguồn nước.