Về mặt chất lượng nước, lưu vực sơng Sài Gịn được đánh giá chung là xấu nhất trong số các tiểu lưu vực sơng thuộc hệ thống sơng Đồng Nai. Nước sơng Sài Gịn về cơ bản chỉ cịn tương đối tốt từ hồ Dầu Tiếng trở lên. Phần hạ lưu đã bị ơ nhiễm và nhiều khu vực đã bị ơ nhiễm rất nghiêm trọng do tiếp nhận 1 khối lượng lớn các chất thải chưa được xử lý tốt từ các hoạt động kinh tế xã hội trên lưu vực đổ ra. Ngồi ra, do nguồn nước chảy qua vùng đất phèn tiềm tàng nên nước sơng đã bị axit hố, đặc biệt và đầu mùa mưa, pH cĩ thể giảm xuống dưới 4 tại nhiều khu vực.
Trên lưu vực này hiện đang tồn tại nhiều hoạt động kinh tế – xã hội cĩ ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến mơi trường nước với nhiều qui mơ và điều kiện phân bố khác nhau: cơng nghiệp, đơ thị, nơng nghiệp, du lịch,… Bên cạnh đĩ, mơi trường nước ở lưu vực cịn chịu tác động của nhiều yếu tố tự nhiên khác.
Về cơ bản, mơi trường nước ở lưu vực hệ thống sơng Sài Gịn chịu tác động bởi hai nhĩm yếu tố: (1) các yếu tố tự nhiên và (2) các yếu tố nhân tạo.
o Chế độ mưa và lượng bốc hơi nước bề mặt (ảnh hưởng trực tiếp đến lượng dịng chảy bề mặt trên các sơng suối, lũ lụt và hạn hán)
o Chế độ nhiệt độ (ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch của nguồn nước);
o Đặc điểm địa hình (ảnh hưởng đến sự phân bố dịng chảy theo khơng gian, hiệu suất dịng chảy và xĩi mịn bề mặt, ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch của từng con sơng)
o Đặc điểm địa chất – thủy văn (ảnh hưởng đến sự hình thành các tầng chứa nước dưới đất và chất lượng nước dưới đất, ảnh hưởng đến mối quan hệ tương hỗ giữa nước mặt và nước dưới đất)
o Đặc điểm thổ nhưỡng (ảnh hưởng đến chất lượng nước – phèn và pH);
o Đặc điểm thảm phủ thực vật tự nhiên (ảnh hưởng đến độ bốc hơi bề mặt, đến quá trình bào mịn và rửa trơi đất bề mặt, đến khả năng tích nước trong mùa khơ và hiệu suất dịng chảy trong mùa mưa lũ)
o Đặc điểm thủy văn và chế độ dịng chảy vùng hạ lưu (ảnh hưởng đến xâm nhập mặn, ngập lụt, đến sự sĩi lỡ, bồi lắng và tích tụ các vật chất ơ nhiễm trong mơi trường nước).
Các hoạt động của con người cĩ tác động đến nguồn nước ở lưu vực chủ yếu bao gồm:
o Gia tăng dân số và đơ thị hĩa với mức độ tập trung cao, kéo theo nhu cầu sử dụng nước ngày càng nhiều hơn và lượng chất thải sinh hoạt được tạo ra cũng nhiều hơn nhưng với mức độ tập trung cao hơn (ảnh hưởng đến nguồn nước cả về lượng và chất)
o Những thay đổi cơ bản trong việc sử dụng đất như chuyển đổi từ đất rừng, đất trống đồi trọc, đất hoang hĩa thành đất canh tác nơng nghiệp; đất xây dựng cơ
sở hạ tầng giao thơng; đất ở đơ thị; các hồ chứa nhân tạo,…) đều cĩ những tác động tích cực lẫn tiêu cực đến tài nguyên nước và mơi trường nước
o Cơng nghiệp hĩa với mức độ tập trung cao (điển hình là sự hình thành và phát triển dày đặc các khu cơng nghiệp tập trung ở vùng hạ lưu sơng Sài Gịn) kéo theo nhu cầu sử dụng nước cho cơng nghiệp nhiều hơn và lượng chất thải cơng nghiệp được tạo ra cũng nhiều hơn và với mức độ tập trung cao hơn. Kết quả là nảy sinh những tranh chấp, xung đột quyền lợi trong sử dụng nước giữa ngành cơng nghiệp và ngành cấp nước đơ thị do thiếu hụt nước; mơi trường nước bị ơ nhiễm
o Hoạt động sản xuất nơng nghiệp trên lưu vực, đặc biệt là nơng nghiệp cĩ tưới, với việc sử dụng ngày càng nhiều phân bĩn hĩa học và thuốc bảo vệ thực vật cũng gĩp phần làm hạn chế lượng nước ngọt cĩ ở dưới hạ lưu, đồng thời cũng gĩp phần làm gia tăng mức độ ơ nhiễm nguồn nước ở hạ lưu. Cách thức mà người nơng dân ở thượng nguồn khai thác đất đai và nguồn nước để canh tác sẽ cĩ ảnh hưởng quyết định đến số lượng và chất lượng nước cho những đối tượng dùng nước ở hạ lưu. Việc khai thác nước ngầm với qui mơ lớn để phục vụ cho nơng nghiệp sẽ dẫn đến việc tụt giảm mực nước ngầm, và như vậy sẽ ảnh hưởng đến những đối tượng khác cùng sử dụng nguồn nước ngầm đĩ.
o Các hoạt động chăn nuơi, kể cả nuơi thủy sản trong mơi trường nước ngọt, nước lợ và nước mặn cũng tác động đến nguồn nước cả về số lượng và chất lượng theo những cách tương tự như trên
o Việc xây dựng và vận hành các cơng trình thủy điện – thủy lợi trong lưu vực với việc xây dựng các hồ chứa, đập dâng để điều tiết, phân phối lại dịng chảy cũng làm ảnh hưởng đến chế độ thủy văn và dịng chảy ở vùng hạ lưu, và do đĩ ảnh hưởng đến xâm nhập mặn cũng như khả năng tự làm sạch của sơng rạch
o Hoạt động giao thơng vận tải thủy cùng với việc xây dựng, mở rộng và phát triển hệ thống cảng biển, cảng sơng ở vùng hạ lưu sơng Sài Gịn cũng cĩ những tác động xấu đến mơi trường nước (ơ nhiễm dầu, tràn dầu, sạt lở bờ sơng, tai nạn giao thơng thủy,…)
o Hoạt động khai thác tài nguyên khống sản, đặc biệt là các hoạt động khai thác cát diễn ra rầm rộ cũng gây ra khơng ít tác động tiêu cực đến mơi trường nước ở vùng hạ lưu hệ thống sơng Sài Gịn .
Ngồi ra, các hoạt động liên quan đến quản lý chất thải rắn, chất thải nguy hại trên lưu vực cũng ảnh hưởng khơng nhỏ đến mơi trường nước ở lưu vực. Nước rị rỉ từ các bãi chơn lấp rác chưa được thu gom triệt để và xử lý đạt yêu cầu (tình trạng thực tế hiện nay tại các bãi rác lớn trong vùng) cũng là một trong số các nguồn gây ơ nhiễm mơi trường đáng kể.