Kết quả quan trắc do Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường thực hiện từ năm 2005 đến 2018 cho thấy ô nhiễm nước trong hệ thống An Kim Hải đã gia tăng cả về phạm vi và mức độ, nhiều sông, kênh có màu đen đặc, bốc mùi hôi thối và trở thành đoạn kênh chết khi không còn sinh vật sinh sống.
Ô nhiễm nước trong hệ thống An Kim Hải cũng đã ảnh hưởng không nhỏ đến sản xuất nông nghiệp, nuô trồng thủy sản và đời sống của người dân trong vùng. Với phạm vi rộng lớn, bao gồm 34 xã thuộc 2 huyện, 4 quận/TP của 2 tỉnh Hải Dương và TP. Hải Phòng, mức độ ô nhiễm nước không đồng đều giữa các vùng mà phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nguồn thải, nguồn cung cấp nước, công tác điều hành tưới tiêu và năng lực của các công trình tưới tiêu.