La pollution des cours d’eau du bassin Rhin-Meuse est globalement en réduction, comme pour la majorité des cours d’eau français. Des progrès ont été enregistrés dès le début des années 1990 avec la mise en œuvre du "programme spécial" décidé au niveau du bassin international du Rhin.
Cette réduction est même forte pour les deux principaux paramètres indicateurs de la pollution urbaine et industrielle, que sont l'ammonium et le phosphore. L'ammonium est en dessous du seuil du bon état fixé par la directive cadre sur l’eau (0,5mg/l). Avec un peu moins de 0,3 mg/l, le phosphore reste toutefois au dessus le seuil du bon état fixé à 0,2 mg/l. En complément des actions engagées localement, l’interdiction des phosphates dans tous les produits lessiviels (une des principales sources de phosphore dans les rejets d’eaux usées) à compter de fin 2012, contribuera à poursuivre cette amélioration.
Le niveau moyen de pollution par les nitrates reste stable, mais ne pose pas de problème majeur pour l’atteinte du bon état des eaux. En effet, en 2010, la concentration moyenne en nitrates (10 mg/l) est environ cinq fois inférieure à la norme de 50 mg/l requise pour l’eau potable et le bon état des eaux. Elle n’est dépassée, de façon ponctuelle, que dans moins de 1% des cas.
Les activités domestiques, industrielles, artisanales et agricoles sont à l'origine de l'émission de substances potentiellement dangereuses pour l’environnement et présentant un risque pour la santé publique. Du fait de la dispersion des émissions, leur présence dans les eaux de surface est générale. On distingue les substances pour lesquelles il existe des normes de qualité environnementales qui sont souvent dépassées (hydrocarbures aromatiques polycycliques, phtalates, métaux lourds, pesticides), de nouvelles substances mal connues et pour lesquelles il n'existe pas aujourd'hui de norme (hormones, médicaments…).
Aujourd’hui à peine un quart des masses d’eau d’Alsace atteignent le bon état tel que défini par la directive européenne cadre sur l’eau et le SDAGE. Ce sont principalement les amonts des cours d’eau vosgiens. On distingue l'état écologique, pour lequel seul un tiers des masses d'eau sont classées en bon ou très bon état, et l'état chimique, pour lequel un peu plus de 60% des masses d'eau n'atteignent pas le bon état. C’est la présence d’hydrocarbures aromatiques polycycliques qui est principalement responsable de leur dégradation.
Malgré les efforts des acteurs alsaciens (collectivités, pouvoirs publics, acteurs économiques, agricoles, ménages) qui ont permis de reconquérir depuis deux décennies une large part des eaux superficielles (reconquête d'autant plus difficile compte-tenu de la forte industrialisation et urbanisation de la région), le SDAGE Rhin prévoit que l'objectif d'atteinte du bon état en 2015 ne sera pas respecté pour de nombreux cours d'eau alsaciens, et en propose le report en 2021 ou 2027.