Sự phát triển kinh tế - xã hội không bền vững của các tỉnh trong lưu vực đã làm cho nguồn nước sông Cầu bị ô nhiễm nghiêm trọng. Nếu không có các biện pháp bảo vệ môi trường hợp lý, dự báo đến năm 2010 lượng nước thải đổ về sông sẽ tăng gấp 1,5 lần so với năm 2005, lúc đó sẽ gây nguy hiểm đến đến môi trường sống và sức khoẻ con người.
Trước tình hình này, năm 2008, Uỷ ban sông Cầu cùng các Bộ, ngành, 6 tỉnh trong lưu vực đẩy nhanh tiến độ thực Đề án tổng thể sông Cầu. Trong đó, tập trung đẩy mạnh công tác thanh tra và kiểm soát ô nhiễm, xử lý, khắc phục ô nhiễm, suy thoái môi trường lưu vực sông, thông qua các hoạt động thanh tra, kiểm tra, di dời các cơ sở gây ô nhiễm, đề xuất các giải pháp sản xuất sach hơn…
Bảo vệ phát triển bền vững, bảo tồn đa dạng sinh học và cải thiện môi trường sinh thái cảnh quan môi trường lưu vực sông. Nâng cao nhận thức cộng đồng về nhiệm vụ bảo vệ môi trường sinh thái. Các bộ ngành liên quan triển khai nhiều dự án và đề xuất các nhóm giải pháp kiểm soát môi trường, nhằm xã hội hoá công tác bảo vệ môi trường lưu vực sông Cầu.
Uỷ ban sông Cầu thống nhất nhiệm vụ của năm 2009 và các năm tới, chỉ ra cần tiếp tục bám sát 3 nhiệm vụ: đánh giá đầy đủ hiện trạng, ngăn chặn cơ bản mức độ gia tăng ô nhiễm môi trường. Khắc phục, cải tạo môi trường những khu vực, những cơ sở gây ô nhiễm nặng, những điểm nóng về môi trường. Từng bước làm sống lại dòng sông Cầu nhằm bảo tồn và phát triển tài nguyên môi trường tự nhiên, đa dạng sinh học.
Đồng thời thống nhất, thông qua danh mục dự án (18 đề tài, dự án) triển khai Đề án tổng thể bảo vệ và phát triển bền vững môi trường sinh thái, cảnh quan lưu vực sông Cầu giai đoạn 2010- 2012, nội dung thực hiện của đề án sẽ tập trung vào các vấn đề: Phòng ngừa, xử lý ô nhiễm và khắc phục suy thoái ô nhiễm môi trường; bảo đảm dòng chảy và cải thiện môi trường; tăng cường khung chính sách và năng lực tài chính; điều tra cơ bản, quan trắc và thông tin môi trường; đào tạo nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường.
Uỷ ban sông Cầu cũng đã đề xuất cơ chế tài chính đặc thù thực hiện các nhiệm vụ, dự án thuộc đề án bảo vệ môi trường lưu vực sông Cầu để trình Thủ tướng Chính phủ phê duyệt.
