Hiện nay Nguồn bổ cập nước chính cho sông vẫn là nước thải về mùa khô và nước mưa về mùa mưa. Chất lượng nước sông Tô Lịch ngày càng suy giảm do lượng lớn nước thải đổ vào sông.
Sau khi dừng dẫn nước từ hồ Tây, nước sông Tô Lịch trở lại trạng thái bốc mùi và đen kịt. Công nhân thoát nước Hà Nội tiếp tục phải nạo vét bùn đặc dưới lòng sông.
Theo đơn vị quản lý, việc thả bè thủy trúc đã giảm thiểu được mùi hôi và làm sạch phần nào nước sông Tô Lịch, tuy nhiên, người dân lại cho rằng không có sự thay đổi đáng kể.