Cuantificar el efecto de la contaminación de fuentes no puntuales de diferentes tipos de uso del suelo (por ejemplo, tierras agrícolas, pastizales, huertos y áreas urbanas) sobre la calidad del agua de los ríos es fundamental para determinar la extensión y el tipo de uso del suelo. La relación entre la calidad del agua superficial como la principal fuente de agua potable y los patrones de uso del suelo en áreas suburbanas con un ritmo acelerado de desarrollo industrial y un crecimiento progresivo de la población ha llamado mucho la atención recientemente. Este estudio tiene como objetivo determinar el tipo y la porción de los cambios en el uso del suelo a lo largo de tres intervalos de tiempo desde 2000 hasta 2015 en la cuenca del río Jajrood (metrópoli de Teherán, al norte de Irán). Utilizamos imágenes de satélite de Landsat TM y ETM para 2005, 2010 y 2015 para analizar los cambios en el uso del suelo como un modelo espaciotemporal. Según el procesamiento y análisis de imágenes, clasificamos los usos del suelo del área de estudio en agricultura de regadío, huertos, pastizales y áreas residenciales. Además, utilizamos datos temporales de estaciones de muestreo para identificar la relación entre el uso del suelo y la calidad del agua basada en un modelo de regresión multivariante. El análisis muestra una correlación significativa entre el tipo y la extensión del uso del suelo y los parámetros de calidad del agua, incluyendo pH, Na, Ca, Mg, Cl, SO, NO y TDS. Los pastizales y las áreas residenciales tuvieron el mayor impacto en los parámetros de calidad del agua entre todos los tipos de uso del suelo. Además, hemos utilizado los resultados del análisis de regresión para determinar las áreas máximas permisibles de cada tipo de uso del suelo. En consecuencia, estrategias de gestión efectivas, como la optimización del uso del suelo a escala de cuenca para esta cuenca y áreas similares, ayudarán a proteger y gestionar conscientemente la calidad de los recursos de agua potable.