Các cơ sở sản xuất công nghiệp trên địa bàn thị xã tuy chƣa nhiều nhƣng đã góp thêm phần làm ô nhiễm môi trƣờng nƣớc mặt.
Nhiều cơ sở sản xuất có khả năng gây ô nhiễm môi trƣờng trƣớc đây nằm ở vị trí xa các khu dân cƣ, nhƣng nay đã nằm xen kẽ và rất gần khu dân cƣ, nên nguy cơ tác động đến sức khỏe cộng đồng ngày càng gia tăng. Đặc biệt, một số cơ sở sản xuất và chế biến nằm ở đầu nguồn các sông, suối, nên nguy cơ gây ô nhiễm các nguồn nƣớc mặt cũng đáng lo ngại. Ví dụ nhƣ cơ sở giết mổ gia súc phƣờng 2 là cơ sở sản xuất gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng với tổng nitơ vƣợt cột B 1,7 – 2,2 lần, tổng photpho vƣợt cột B 1,9 – 2,5 lần, nồng độ BOD5, COD, TSS và tổng Colifrom vƣợt quá ngƣỡng cho phép theo QCVN 08:2008/BTNMT.
Theo kết quả điều tra về công tác BVMT của các nhà máy trên địa bàn thị xã năm 2014, một số hệ thống XLNT của các nhà máy xử lý không hiệu quả và không đạt quy chuẩn cho phép trƣớc khi thải ra nguồn tiếp nhận gây ô nhiễm lƣu vực tiếp nhận.
Những đầu tƣ về xử lý nƣớc thải công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp ở thị xã Quảng Trị còn rất hạn chế. Các hệ thống xử lý nƣớc thải hiện tại chủ yếu là các hệ thống xử lý kết hợp lắng trọng lực với hồ sinh học ổn định nƣớc thải, và phần lớn là điều khiển hoạt động thủ công (tức là chƣa tự động hoá), nên hiệu quả xử lý rất khó duy trì ổn định, vì phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết và khả năng giám sát hệ thống.
Ngoài ra, đoạn sông Thạch Hãn chảy qua thị xã Quảng Trị còn diễn ra hoạt động khai thác khoáng sản nhƣ cát, sạn… Đa số các mỏ khai thác khoáng sản trên địa bàn đều không có giấy phép hoạt động khai thác gây ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc, làm hàm lƣợng TSS và dầu mỡ trong nƣớc sông tại khu vực tăng cao.