VÚVH pripravuje, koordinuje a spolu s partnermi vykonáva Rámcový program monitorovania vôd Slovenska v súlade s požiadavkami Rámcovej smernice o vode 2000/60/ES na vymedzených útvaroch povrchových a podzemných vôd. Monitorovaním sa získajú aktuálne údaje o všetkých vodných útvaroch povrchových a podzemných vôd, ktoré sa využívajú pre potreby zhodnotenia ich súčasného ekologického a chemického stavu a následne aj pre návrhy zmierňujúcich, ochranných a revitalizačných opatrení. Výsledky monitorovania vodných útvarov povrchových aj podzemných vôd sú súčasťou Vodného plánu Slovenska. Aktuálne je vypracovaný Rámcový program monitorovania vôd Slovenska na roky 2022-2027, ktorý nadväzuje na predchádzajúce rámcové programy monitorovania.
Monitorovanie kvality podzemných vôd v účelovej monitorovacej sieti VÚVH uskutočňujeme s primárnym cieľom získania podrobnejších informácií o koncentráciách dusíkatých látok v zraniteľných oblastiach, pesticídnych látok v citlivých oblastiach ako aj vybraných znečisťujúcich látok v útvaroch podzemných vôd, ktoré boli vyhodnotené v riziku nedosiahnutia environmentálnych cieľov RSV a vo vybraných útvaroch podzemných vôd využívaných na odber pitnej vody s cieľom zabezpečenia jeho nevyhnutnej ochrany. Súčasťou monitorovania kvality podzemných vôd sú i látky vzbudzujúce obavy najmä mikropolutanty (farmaceutiká a per- a polyfluóralkylované zlúčeniny).
VÚVH na základe aktuálnej požiadavky zabezpečuje operatívny monitoring podzemnej, povrchovej alebo pitnej a odpadovej vody ako aj monitorovanie zdrojov znečistenia v rámci havarijného stavu alebo mimoriadneho zhoršenia vôd. Zabezpečujeme operatívne prevádzkové alebo účelové monitorovanie vôd podľa požiadaviek zákazníkov. V rámci operatívneho monitorovania VÚVH koordinuje a vykonáva dlhodobé sledovanie a hodnotenie vplyvu vodného diela Gabčíkovo na abiotické a biotické procesy na Dunaji vrátane ramennej sústavy Dunaja (úsek od Devína po Komárno). Výsledky monitorovania a hodnotenia sú podkladom pre národnú i spoločnú SK-HU správu.