Waduk Sutami menjadi salah satu waduk serbaguna yang digunakan dalam penyediaan air baku. Permasalahan utama yang terjadi ialah adanya penurunan kualitas air yang disebabkan oleh sumber pencemaran limbah pertanian, limbah domestik, dan limbah industri di bagian hulu waduk. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kualitas air pada musim kemarau dengan menggunakan metode DOE-WQI, Indeks Pencemaran, Oregon-WQI, dan Prati Index berdasarkan parameter BOD, COD, DO, NH3-N, TSS, pH, NO3, dan PO4, serta untuk menghitung daya tampung beban pencemaran waduk. Hasil yang didapatkan dari analisis kualitas air dengan menggunakan metode DOE-WQI, Indeks Pencemaran, dan Prati Index adalah tercemar ringan. Pada metode Oregon-WQI menampilkan hasil yang berbeda yaitu tercemar berat, hal itu disebabkan oleh adanya perbedaan penggunaan parameter. Status trofik di musim kering tahun 2016 mengalami eutrofikasi sebesar 60% - 80% Eutrof. Diketahui kadar Total-P untuk bagian hulu, tengah, dan hilir antara lain 89,20 mg/m3 , 86,733 mg/m3 , dan 76,667 mg/m3 . Besarnya daya tampung beban pencemaran Waduk Sutami pada bagian hulu, tengah, dan hilir yaitu 12,448 mg/m3 , 15,291 mg/m3 , dan 26,894 mg/m3 . Dengan perbandingan kadar Total-P dan nilai daya tampungnya, maka memperlihatkan bahwa kadar Total-P melampaui batas kapasitas tampungan beban pencemaran waduk.