Мониторингът на водите е част от Националната система за мониторинг на околната среда и се извършва в съответствие със Закона за водите, по одобрени от министъра на околната среда и водите програми. Програмите се изготвят от 4 басейнови дирекции и са част от разработените Планове за управление на речните басейни.
Мониторинговите програми биват програми за контролен, оперативен, а в случай на необходимост и за проучвателен мониторинг на химичното и биологичното състояние на повърхностните води и химичното и количественото състояние на подземните води. Целта на контролния мониторинг е да осигури необходимата информация за оценка на състоянието на всички водни тела, а целта на оперативния мониторинг е да се определи състоянието на водните тела (повърхностни и подземни) в риск и да оценят промените, които са настъпили в резултат от прилагането на програмата от мерки.
За зоните за защита на водите програмите се допълват с наблюдения, свързани със спецификата на зоната, определени в закона и в акта за учредяването ѝ.
Съгласно Закона за водите измерванията, наблюденията, полевите и лабораторните изследвания се извършват от Изпълнителната агенция по околна среда (ИАОС) за качетвото на водите (химичното и биологичното състояние на повърхностните водни тела за категория реки, езера, преходни води и химичното и количественото състояние на подземните водни); Института по океанология при Българската академия на науките за морските води; Изпълнителна агенция "Проучване и поддържане на река Дунав" на количеството на водите на река Дунав и Националния институт по метеорология и хидрология (НИМХ) за количеството на валежите, подземните и повърхностните води, включително наносния отток.
В обхвата на Националната система за мониторинг на околната среда се включва и контрола на обектите формиращи емисиите на отпадъчни води и заустващи във водни обекти. Съгласно Наредба № 1 за мониторинг на водите на задължителен контрол подлежат всички обекти, които заустват в повърхностни води и подлежат на разрешителен режим по Закона за водите, и такива за които се изисква издаване на комплексно разрешително по реда на Закона за опазване на околната среда.
Резултатите от провеждания от ИАОС мониторинг на водите се въвеждат в Геоинформационна система за управление на водите и докладване. Данните за химичното и екологичното състояние на водите се използват от басейновите дирекции за извършване на оценката на състоянието на водните тела. Данните от контролния мониторинг на отпадъчни води се използват за определяне на масовият товар от обектите формиращи отпадъчни води и при инвентаризация на емисиите, заустванията и загубите на приоритетни вещества и някои други замърсители в съответствие с изискванията на Техническо ръководство № 28 на рамковата директива за водите (РДВ).