Neste trabalho foram avaliadas as águas fluviais da bacia hidrográfica do córrego São Simão (SP). Para isso, seis pontos de coleta foram estabelecidos e realizaram-se doze coletas de água durante os meses de março, maio, junho, julho, agosto, setembro, outubro, novembro e dezembro de 2005, e janeiro, fevereiro e março de 2006, analisando as seguintes variáveis: vazão, temperatura, turbidez, pH, condutividade, oxigênio dissolvido, alcalinidade, cloreto e sólidos totais em suspensão. A simulação do processo de autodepuração foi realizada com o uso do modelo de Streeter-Phelps, o qual relaciona a variação do déficit de oxigênio dissolvido com o perfil longitudinal do rio. As características do córrego São Simão próximo à sua nascente até a cidade de São Simão permitem concluir que há pouca interferência na sua qualidade. Porém, a falta de tratamento para o esgoto doméstico na cidade de São Simão piora a qualidade da água e intensifica o processo de degradação do córrego São Simão. O modelo de Streeter & Phelps permitiu identificar as zonas de autodepuração do córrego São Simão e indicou a necessidade de tratamento de esgotos em nível primário, com eficiência de 30%. Palavras-chave: Avaliação da qualidade da água; esgotos domésticos; modelagem matemática de autodepuração.