Resumo. O rio Gurguéia drena todo o extremo sul do estado do Piauí, e tem como seus principais afluentes os rios Paraim, Contrato e riacho Barra Verde.  Toda a bacia vem sofrendo transformações em seus ecossistemas aquáticos, devido ao uso inadequado do solo, os desmatamentos, queimadas e problemas de desertificação, provocando assoreamento e diminuição da sua vazão e interferindo na qualidade das águas. O presente trabalho teve como objetivo avaliar com uso de técnicas multivariadas os parâmetros físico-químicos das águas dos rios Gurguéia, Paraim, Contrato e riacho Barra Verde. As coletas das amostras foram realizadas no período chuvoso novembro de 2016 a abril de 2017,  no período seco de maio a setembro de 2017, totalizando 12 amostragens de água.  Os pontos amostrados foram os  rios Gurguéia; Paraim; Contrato e riacho Barra Verde. As determinações dos parâmetros físico-químicos foram realizadas no laboratório da Estação de Tratamento de Águas – ETA, da Companhia de Águas e Esgoto do Piauí – AGESPISA. Os dados foram submetidos à análise multivariada (análises de componentes principais e agrupamento hierárquico) no software SPSS® 10.0 (Statistical Package for the Social Sciences). Os parâmetros físico-químicos, alcalinidade de bicarbonato, nitrito, nitrato e ferro apresentaram correlações superiores variando de 0,78 a 0,83, mostrando maior concentração nos pontos amostrados do rio Gurguéia. Esses valores mostram a influencia direta do processo de desertificação no rio Gurguéia. Em ordem crescente, riacho Barra Verde, rios Contrato e Paraim mantiveram semelhança nos dados apresentados, explicados possivelmente por  manterem uma cobertura vegetal razoável em suas margens, conservando o solo.