Debido a la falta de estudios de calidad del agua en comparación con los estudios de cantidad de agua, se realizó una investigación sobre los factores que influyen en la composición hidroquímica de los ríos en las montañas de Tianshan y Altay con un modelo de regresión lineal múltiple, mientras que la idoneidad de la calidad del agua para el riego y los riesgos para la salud del arsénico (As) se evaluaron con métodos clásicos de evaluación. Los resultados sugieren que el 44.0% de las muestras de agua de las montañas de Altay pertenecían al tipo de categoría Ca-HCO, el 48.0% de las muestras de agua eran del tipo Ca-HCO-Cl, y las muestras restantes pertenecían al tipo Ca-Na-HCO-Cl. En el área de la montaña de Tianshan, el 58.6% de las muestras de agua pertenecían a la categoría hidroquímica Ca-HCO, el 20.7% de las muestras de agua eran del tipo Ca-HCO-Cl, y el 20.7% de las muestras de agua pertenecían al tipo Ca-Na-HCO-Cl. Los iones principales en el agua estaban dominados por el control de la interacción entre el agua y la roca. La interacción entre el agua y la roca en el área de Altay controló el 69.2% de la variación total en el contenido de As en las aguas de los ríos, y dominó el 76.2% de la variación en la región de Tianshan. Las aguas de los ríos en las regiones de Altay y de Tianshan son adecuadas para el riego agrícola con una calidad de agua excelente a buena. Los resultados también sugieren que no hay riesgo no carcinogénico y que el riesgo carcinogénico está dentro del rango de riesgo aceptable/tolerable de 10-10, excepto en una sola muestra en la región de la montaña de Tianshan. La metodología de investigación proporcionó una referencia para revelar las fuentes potenciales de contaminación de elementos tóxicos, y los resultados proporcionaron una base científica para el riego agrícola regional, así como una referencia para la toma de decisiones sobre la protección ambiental de la cuenca hidrográfica.