Resumo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade da água do Rio Dourados com a utilização de indicadores físico-químicos e microbiológicos, considerando que esse recurso hídrico é responsável pelo abastecimento de 75% da população da cidade de Dourados, MS, além de ser utilizado para a irrigação, dessedentação de animais e na indústria. A Bacia do Rio Dourados situa-se na porção Sul do Estado de Mato Grosso do Sul, ocupando uma faixa no sentido Oeste-Leste desde as imediações da Serra de Maracaju até a foz do Rio Dourados no Rio Brilhante. Foram utilizados seis parâmetros físico-químicos para monitorar a qualidade da água, além de parâmetros microbiológicos. A amostragem foi constituída de seis coletas de amostras de água, sendo três no período de estiagem e três no período de chuva durante o ano de 2010; compreendendo cinco pontos, desde a nascente até as proximidades da foz do Rio. Como ferramenta estatística foi utilizada a análise multivariada (Análise de Componentes Principais (PCA)). Os resultados microbiológicos evidenciaram a contaminação das águas por bactérias de origem fecal; a presença de coliformes termotolerantes esteve acima do recomendado pela Resolução n. 357/05 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) para rios Classe II na maioria dos pontos de coleta. A análise de PCA evidenciou áreas que apresentam elevada concentração de sólidos totais e turbidez, principalmente no período de chuva e em locais com mata ciliar reduzida. O escoamento superficial agrícola e a poluição urbana foram fatores determinantes para esta condição.