Segundo a FATMA (1997), esta bacia coloca-se em décimo lugar entre as mais poluídas do Brasil, constituindo uma das três regiões consideradas críticas no estado.
O estuário do rio Tubarão é um ecossistema complexo, servindo de berçário para muitas espécies. A comunidade pesqueira do complexo lagunar mantém uma relação estreita com ele, o qual garante a subsistência de milhares de famílias.
As instâncias hidrominerais e termais existentes na bacia (principalmente no município de Gravatal) possibilitaram a implantação de indústria do engarrafamento d'água e da implantação de uma rede hoteleira, que alimenta a indústria do turismo e com a sua nova modalidade, o turismo ecológico (turismo rural).
A região da bacia do rio Tubarão apresenta uma intensa relação homem-meio, através da diversidade das atividades econômicas e sua implicação direta com a questão ambiental. Todos esses aspectos que caracterizam a ocupação humana ao longo do rio revelam a utilização e exploração do meio de forma irracional, acarretando problemas que comprometem a qualidade de vida local. Estudos efetuados pela FATMA (1988) indicam uma carga poluidora equivalente a 1,3 milhão de pessoas, com uma demanda bioquímica de oxigênio de 68.000 kg/dia e uma carga de ácido cianídrico de 91 kg/dia. As principais emergências da bacia hidrográfica do rio Tubarão são:
A escassez da pesca, no estuário do rio, provocada pela mudança das características físicas da água e também pela pesca predatória;
A poluição hídrica, no município de Capivari de Baixo, provocada pelo beneficiamento do carvão e pelas atividades da usina termoelétrica (Tractebel);