Sonora y Arizona poseen una riqueza natural única que les confiere un alto potencial para el crecimiento regional. Su desarrollo social y económico se encuentra directa y estrechamente relacionado con la disponibilidad de agua en la región.
Sin embargo, el estado de Sonora, en los últimos años se ha visto afectado por fenómenos meteorológicos extremos como inundaciones y sequías; en particular éstas últimas, han persistido durante los últimos 10 años reduciendo de manera alarmante las reservas de agua superficial y subterránea disponibles, ocasionando problemas de abastecimiento para la población, los sectores pecuario, agrícola e industrial, los servicios, el turismo, etc., derivando en un desarrollo económico limitado y generando fuertes presiones de competencia por el recurso entre los usuarios. Esto además, desde el punto de vista ambiental, repercute en los ecosistemas, por el deterioro de los hábitats acuáticos y por la pérdida de cobertura vegetal, lo que a su vez, trae consigo otros problemas que atentan la sustentabilidad del desarrollo.
Otro factor que ha sido determinante en el proceso de reducción y degradación de los recursos hídricos, es la sobreexplotación de las aguas subterráneas, lo que ha provocado abatimientos severos en los acuíferos de la Mesa del Seri-La Victoria y Pesqueira, en la cuenca del río Sonora, catalogada como la más estresada en el estado y donde además, se asienta la capital que es Hermosillo. Otro caso relevante es el del acuífero de Sonoyta-Puerto Peñasco, donde la reserva de agua dulce se ha agotado, siendo necesaria la búsqueda de fuentes alternativas como el actual proyecto de instalación de una planta desalinizadora de aguas marinas para abastecer de agua potable a Puerto Peñasco, dada la detonación de desarrollo turístico que ha tenido al formar parte del proyecto de desarrollo estratégico federal del pacífico mexicano conocido como la Escalera Náutica. La sobreexplotación ocasionó severos e irreversibles problemas de intrusión salina, como ha ocurrido en los acuíferos costeros del Valle de Guaymas-Boca Abierta, Costa de Hermosillo y Caborca, donde los productores se han visto obligados a abandonar sus tierras debido a la salinización de suelos y pozos, generando un impacto negativo en la agricultura por la reducción en la superficie de riego debido a la escasez y mala calidad del agua.
En el caso de la degradación de la calidad de los recursos hídricos, han incidido múltiples factores, desde una insuficiente cultura para la conservación del agua, hasta el manejo y disposición inapropiados de las aguas residuales y su escaso tratamiento, generadas por las distintas actividades antropogénicas, de entre las que cabe resaltar a la actividad minera en la parte alta de la cuenca del río Sonora, que, como productos de su propio proceso, libera compuestos que ponen en riesgo a la salud, al ambiente y a la economía; y, para esta situación en particular, es necesario buscar las alternativas de remediación de la contaminación, que permitan la coexistencia de la minería con el resto de las actividades, sin que se vean afectadas negativamente unas por otras. En el caso del Valle del Yaqui, se presenta contaminación de aguas y suelo debido al excesivo uso de agroquímicos que escurren y se lixivian hasta alcanzar el agua superficial y subterránea; así mismo, derivada de las actividades pecuarias, se tienen los desechos de granjas y establos, que se vierten en drenes o se disponen sobre el suelo, sin un previo tratamiento que mitigue su impacto en el ambiente.
También existen problemas derivados del uso y manejo inapropiado de los recursos hidráulicos, de la insuficiente cobertura de los servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento, de la aplicación ineficaz de instrumentos de gestión y legislación, de la escasa medición y control de los volúmenes de extracción de fuentes subterráneas, de problemas de deforestación que aceleran los procesos erosivos y favorecen la pérdida de agua por evaporación, de la escasa información hidrométrica e hidrológica existente, por la insuficiente instalación de estaciones de medición apropiadas, entre otros.