Marine Conservation Society sa att mer än 8000 flaskor plockades upp under sin Great British Beach Clean Up i september, upp 43% på 2014.
Man vill ha system för återbetalning av insättningar, som ger tillbaka pengar till människor som returnerar tomma flaskor, för att uppmuntra återvinning.
Mer än 6 000 frivilliga samlade in och registrerade skräp längs 340 stränder över hela Storbritannien.
MCS sade att sätta en avgift på flaskor på upp till 20 p, som får tillbaka när de returneras, skulle ändra beteende, och uppmanade den brittiska regeringen att undersöka potentialen i ett sådant system.
Lauren Eyles, välgörenhetsorganisationen Beachwatch manager, sade: " Flaskorna vi hittar på stränder antingen släpps direkt på stranden, blåses från land eller hav, eller hamnar där via floder.
"Ju mer vi använder som nation, desto mer kommer vi att se hamna på våra stränder."
I undersökningen fann man också följande:
Alla länder i Storbritannien såg en ökning utom Wales, där nivåerna sjönk efter en rekordökning föregående år, MCS sade.
I England fanns rekordnivåer av skräp över 189 stränder, med de högsta nivåerna av skräp - i genomsnitt 5 170 objekt per kilometer - i sydväst.
Kanalöarna hade de lägsta nivåerna av skräp i Storbritannien, men soporna ökade fortfarande med en femtedel (22 %) jämfört med 2014.
Naturvårdare säger att de hittade 160 plastflaskor för varje mile av Storbritanniens kust som rengjorts förra året.