As cabeceiras de drenagem do Rio Paraíba do Sul abrigam importantes fragmentos florestais. No entanto, elas são caracterizadas pela ocupação do solo pela agricultura. A contaminação difusa por agroquímicos das águas destas bacias agrícolas indica risco ao meio ambiente e ao consumo humano, uma vez que as águas que drenam estas bacias abastem muitas cidades da Região Sudeste. A bacia hidrográfica do Córrego Sujo, Teresópolis, RJ foi selecionada como exemplo de ocupação do solo em uma área de remanescentes florestais de Mata Atlântica. Este trabalho avaliou a qualidade das suas águas frente aos principais parâmetros de qualidade que enquadram um corpo hídrico segundo o seu uso preponderante. A turbidez e a condutividade explicaram a grande variabilidade da qualidade das águas nos diferentes setores da bacia. No exudório da bacia do Córrego Sujo, no período alta pluviosidade, as águas atingiram valores de turbidez e concentração dos elementos Al, Cu, Fe e Mn que levaram ao seu enquadramento na Classe III segundo classificação do CONAMA 357/05. Os poluentes organoclorados persistentes (POPs) não foram detectados, porém os agrotóxicos organofosforados (OP) diazinon (0,88μg L-1), paration metílico (13,24 μg L-1), malation (13,2 μg L-1) e cloropirifos (> 0,047 μg L- 1) foram detectados após evento de chuva. Palavras-chave: agrotóxicos, organoclorados, organofosforad