No estudo integrado da relação homem e meio ambiente, a bacia hidrográfica como unidade de estudo é eficiente, visto que a qualidade da água de determinado recurso hídrico resulta das atividades desenvolvidas na sua bacia hidrográfica contribuinte. A escolha pela Bacia Hidrográfica do Ribeirão Lajeado foi devido à relevância das águas deste corpo hídrico para o saneamento básico do município de Penápolis – SP, localizada na região do Baixo Tietê, Noroeste Paulista (Brasil). Assim, objetivou-se a análise o meio físico, em ambiente SIG, da Bacia Hidrográfica em questão, levando em consideração seus aspectos pedológicos, o uso e cobertura da terra, o escoamento superficial e a chuva na área de estudos nos anos 2006, 2011, 2016 e 2021; para a análise do canal fluvial, foi analisado o comportamento das variáveis limnológicas, fornecido pela CETESB, (oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (5,20), turbidez, condutividade elétrica, sólidos totais, fósforo total, nitrogênio total, coliformes termotolerantes e carbono orgânico dissolvido) e a correlação entre elementos (canal fluvial e Bacia Hidrográfica), utilizando o software Statistic. Dessa maneira, foi possível identificar a relação entre as características e processos da bacia hidrográfica com os parâmetros de qualidade de água, evidenciando assim a resposta dos recursos hídricos frente as alterações impostas a cobertura da terra, evidenciando o comportamento de baixo escoamento com a classe de uso florestal e o oxigênio dissolvido e o alto escoamento com a cultura temporária, alterando a condutividade elétrica e os sólidos dissolvidos totais encontrados no canal fluvial do Ribeirão Lajeado.