Основными загрязняющими веществами Волгоградского водохранилища являются медь, марганец, алюминий, азот, фенолы, нефтепродукты. При этом вода вдоль правого берега загрязнена сильнее, чем у левого.
Характерными загрязняющими веществами малых рек области (Хопер, Аркадак, Баланда, Медведица) называются: железо, марганец, фосфаты, азот и нефтепродукты.
В реках Саратова (Березина речка, Курдюм, Елшанка, 1-я и 2-я Гуселка) обнаружено присутствие нитратов, фосфатов, хлоридов, свинца, хрома, но показания по ним не превышают нормы ПДК. Во всех реках наблюдается превышение ПДК по железу и никелю.