Theo kết quả quan trắc năm 2017- 2018 của Trung tâm Quan trắc môi trường miền Nam, chất lượng nước trên hệ thống sông Đồng Nai ở khu vực thượng nguồn và trung lưu trên các sông chính còn khá tốt, có thể sử dụng cho cấp nước sinh hoạt.
Tuy nhiên, vùng nước mặt ở phía hạ lưu nơi các khu vực TPHCM, Đồng Nai, Bình Dương chất lượng nước chỉ đạt mức sử dụng cho mục đích giao thông thủy và các mục đích tương đương khác.
Nguyên nhân hạ lưu các sông trong hệ thống sông Đồng Nai bị ô nhiễm chủ yếu là do sự phát triển công nghiệp và gia tăng dân số cơ học nhanh trong khi nước thải đô thị và một phần nước thải công nghiệp chưa được thu gom, xử lý triệt để hoặc xử lý chưa đạt quy chuẩn cho phép thải ra môi trường.