Chất lượng nước mặt ở khu vực ven biển có thể rất dễ bị suy giảm do nhiều nguồn ô nhiễm khác nhau như xâm nhập mặn và các hoạt động nhân sinh. Nghiên cứu này nhằm phân tích theo không gian và thời gian, đồng thời định lượng các nguồn ô nhiễm của hệ thống nước mặt tại tỉnh ven biển Trà Vinh, Việt Nam. Tổng cộng 600 mẫu nước mặt được thu tại 30 điểm quan trắc, phân bố trên 4 vùng không gian. Mẫu nước được thu trong 4 đợt mỗi năm vào mùa khô và mùa mưa từ năm 2016 đến 2020 và được phân tích 10 chỉ tiêu lý – hóa – sinh học. Dữ liệu được sử dụng để tính chỉ số chất lượng nước (WQI). Phân tích phương sai hai yếu tố, phân tích thành phần chính/phân tích nhân tố (PCA/FA) và phân tích hồi quy đa biến (MRA) được áp dụng cho toàn bộ dữ liệu. Kết quả cho thấy WQI giảm dần từ vùng nội địa ra khu vực ven biển, cao hơn ở vùng sông so với vùng kênh và cao hơn vào mùa khô so với mùa mưa. PCA/FA cho thấy chất lượng nước mặt chịu ảnh hưởng bởi ít nhất 4 nguồn ô nhiễm chính, gồm sản xuất nông nghiệp, xâm nhập mặn, hoạt động sinh hoạt và các nguồn hỗn hợp. MRA cho thấy các nguồn này giải thích lần lượt 68,3%, 12,8%, 7,0% và 2,7% tổng phương sai của WQI. Tóm lại, chất lượng nước mặt trong khu vực nghiên cứu biến động rõ rệt theo không gian và thời gian, phụ thuộc vào bốn nguồn ô nhiễm chính cần được quản lý phù hợp nhằm hướng tới môi trường tốt hơn và phát triển bền vững.