Внаслідок господарської діяльності триває інтенсивне забруднення підземних вод. Найбільш забруднені ділянки переважно біля великих промислових та сільськогосподарських об'єктів, а також населених пунктів. Найбільші порушення в природній гідрогеохімічній обстановці спостерігаються в економічно розвинених районах Дніпропетровської та Запорізької областей з високим рівнем розвитку промисловості, сільського господарства та великою густотою населення. Головними джерелами забруднення є накопичувачі промислових та побутових рідких і твердих відходів, мінералізовані шахтні та рудникові води, мінеральні добрива та засоби захисту рослин, накопичувачі відходів на тваринницьких комплексах і фермах. На території басейну є близько 1000 фільтрувальних накопичувачів, 80 % яких розміщені в південній його частині. Загальний об'єм зібраних у них високомінералі-зованих вод досягає 1 км3, з них 77 % припадає на Дніпропетровську область. З накопичувачів у підземні водоносні горизонти потрапляють розчини солей, нафтопродукти, ароматичні речовини тощо. Насиченість басейну Дніпра накопичувачами промислових відходів та стоків, ступінь негативного впливу їх та загроза небезпеки зумовлюють необхідність розроблення відповідних заходів щодо запобігання їх негативному впливу. Термінового розв'язання потребує проблема техногенно-екологічного забруднення деяких територій басейну, спричиненого антропогенною (промисловою, військовою тощо) діяльністю. Так, надзвичайно складна екологічна обстановка склалася у районах міст Узина із загальною площею забруднення нафтопродуктами близько 100 км2, Білої Церкви, де під загрозою існування опинився дендрологічний парк "Олександрія". У гірничодобувних районах Дніпропетровської, Запорізької, Донецької та Полтавської областей порушення природних гідрохімічних умов пов'язане переважно з надходженням у підземні води високомінералізованих дренажних, рудникових та шахтних вод. Так, у районі Кривбасу підземні води забруднені на площі близько 300 км2, максимальна мінералізація їх досягає 12,3 г/л. Фільтрація шахтних вод з накопичувачів у Західному Донбасі спричинює підвищення мінералізації підземних вод до 1,5 г/л, а на Самарському, Первомайському та Вербському водозаборах — до 12 г/л. Отже, в басейні Дніпра сформувалися великі осередки забруднених підземних вод, зокрема в районах: Дніпропетровська — Дніпродзержинська — стічними водами об'єктів хімічної і металургійної промисловості; Новомосковська — Павлограда — шахтними водами і відходами тваринницьких комплексів; Кривого Рогу — шахтними водами та стічними водами металургійних заводів; Житомира — Рівного — стічними водами підприємств хімічної і легкої промисловості, а також господарсько-побутовими. За даними експлуатації водозаборів у межах Волино-Подільського артезіанського басейну підземні води глобально забруднені азотовмісними речовинами (симазин, фозалон, нафтопродукти). Концентрації Fe, Ba, Ni, Sr, Se у кілька десятків разів перевищують норми, встановлені стандартами для питної води. Практично у всіх водоносних горизонтах гідрогеологічної області Українського кристалічного щита підвищена концентрація заліза і фтору (останнього може бути і зниженою). У деяких родовищах виявлено азотовмісні сполуки симазин, фозалон, ДДТ, СПАР, мідь, нафтопродукти. У підземних водах Дніпровського артезіанського басейну, який має найбільші потенційні можливості для задоволення потреб у воді, підвищені концентрації заліза і фтору. На більшості території південної частини басейну Дніпра (Донецька, Запорізька, частково Дніпропетровська області) підземні води основних водоносних горизонтів за рівнем мінералізації не відповідають вимогам стандарту, проте через відсутність інших джерел для сільськогосподарського водопостачання широко використовуються. Систематичне і багаторічне використання мінералізованих вод для питних потреб призводить до погіршення стану здоров'я сільських жителів цього регіону. Збільшується мінералізація підземних вод і в Херсонській області, що є наслідком як інтенсивної їх експлуатації, так і інфільтрації під час зрошування земель. Забруднення води в басейні Дніпра призвело до порушення природних процесів самоочищення водних об'єктів і значно ускладнило проблему одержання якісної питної води на водопровідних станціях. Водопровідні очисні споруди вже не можуть перешкодити надходженню у питну воду значної кількості органічних та неорганічних забруднювальних речовин, спільна дія яких на організм людини загрожує її здоров'ю. Як показали дослідження, стан водопровідних очисних споруд нині такий, що вони практично не видаляють з води хімічних сполук, особливо коли вміст їх перевищує ГДК. Проблема ускладнюється ще й тим, що за існуючих технологій підготовки питної води широко застосовується хлор, зокрема для знешкодження продуктів розпаду фітопланктону, внаслідок чого в питній воді утворюється багато токсичних канцерогенних хлорорганічних сполук, що мають кумулятивну дію. Неякісна вода є однією з причин зростання в останні роки в Україні таких захворювань, як виразкова хвороба шлунка, жовчокам'яна хвороба, хвороби органів дихання тощо.
