Theo đó, Bộ Tài nguyên và Môi trường có trách nhiệm tổ chức và chỉ đạo hoạt động bảo vệ môi trường lưu vực sông liên tỉnh; Ủy ban nhân dân cấp tỉnh có trách nhiệm chỉ đạo, tổ chức các hoạt động phòng ngừa và kiểm soát các nguồn thải vào lưu vực sông nội tỉnh. Ngoài ra, theo quy định Luật thủy lợi, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn có trách nhiệm bảo vệ nguồn nước trong hệ thống công trình thủy lợi thông qua việc cấp giấy phép xả nước thải vào công trình thủy lợi. Tuy nhiên, trên thực tế việc triển khai thực hiện các quy định của pháp luật còn nhiều bất cập, thiếu đồng bộ, chế tài xử lý các trường hợp vi phạm chưa đủ mạnh để có thể kiểm soát chặt chẽ các hoạt động gây ô nhiễm nguồn nước. Bên cạnh việc tập trung, hoàn thiện hệ thống hành lang pháp lý để kiểm soát ô nhiễm môi trường nước nói trên, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã chủ động, tích cực phối hợp với các bộ, ngành và Ủy ban nhân dân các tỉnh, thành phố trên lưu vực sông triển khai nhiều hoạt động bảo vệ môi trường nước.
Để từng bước giải quyết tình trạng ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt tại các lưu vực sông cần có sự vào cuộc đồng bộ của nhiều bộ, ngành, trong đó cần tập trung thực hiện một số giải pháp chính như sau:
Thứ nhất, tăng cường công tác thanh tra, kiểm tra việc chấp hành pháp luật về bảo vệ môi trường đối với toàn bộ các khu công nghiệp, cụm công nghiệp, các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, các khu xử lý rác thải, bãi chôn lấp, các nguồn thải lớn có xả thải ra các lưu vực sông và các sông nhánh; xử lý nghiêm những hành vi vi phạm pháp luật về bảo vệ môi trường, kể cả biện pháp đình chỉ hoạt động hoặc đóng cửa.
Thứ hai, tiến hành phân vùng để áp dụng công nghệ xử lý tích hợp đối với từng đoạn sông. Với các đoạn sông đã và đang bị ô nhiễm, sớm nghiên cứu, áp dụng công nghệ cải tạo phù hợp nhằm phục hồi, khơi thông, tạo dòng chảy. Bên cạnh đó, phải chú trọng công tác xử lý tại nguồn thông qua việc triển khai thực hiện tốt quy định về hoạt động thoát nước và xử lý nước thải tại các đô thị, các khu công nghiệp, khu kinh tế, khu chế xuất, khu công nghệ cao, khu dân cư nông thôn tập trung; đặc biệt đối với các khu dân cư tập trung đang xây dựng, yêu cầu phải đầu tư hệ thống thu gom, phân tách nước thải, nước mưa riêng biệt.
Thứ ba, không cho phép các dự án đầu tư chưa xây dựng hệ thống xử lý nước thải hoặc hệ thống xử lý nước thải không đảm bảo yêu cầu về bảo vệ môi trường đi vào hoạt động; các khu, cụm công nghiệp, cơ sở sản xuất, kinh doanh dịch vụ có xả thải ra lưu vực sông phải đảm bảo xử lý nước thải theo quy định.
Thứ tư, có biện pháp kiểm soát chặt chẽ nước thải, chất thải trong sản xuất nông nghiệp để giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước trong các kênh, mương tưới tiêu thủy lợi trên lưu vực sông. Thực hiện việc bổ cập nước thông qua hệ thống thủy lợi đảm bảo duy trì dòng chảy tối thiểu. Kiểm soát chặt chẽ việc thẩm định, cấp phép xả nước thải vào các công trình thủy lợi.
Thứ năm, rà soát lại toàn bộ hệ thống quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường, tiến hành sửa đổi các quy chuẩn bảo đảm tiệm cận với quy chuẩn của các nước tiên tiến, trên cơ sở đó xem xét ban hành quy chuẩn kỹ thuật địa phương về môi trường, đảm bảo quy chuẩn kỹ thuật của địa phương phải cao hơn quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.