Este estudo visou avaliar os parâmetros físico-químicos, bem como o transporte de materiais particulados e dissolvidos na porção inferior do rio Paraíba do Sul (RPS). A contribuição dos rios Pomba e Dois Rios em relação à carga de nutrientes no RPS foram acessadas a partir de amostragens bimensais, entre março de 2013 e novembro de 2014, exceto no mês de setembro de 2014. Os valores de vazão caracterizaram o período como atípico, devido a baixas taxas de precipitação pluviométrica. O MPS acompanhou a variação da vazão, com maiores valores nos períodos de maior pluviosidade devido a maior lixiviação com interação da água fluvial com margens e ilhas alagáveis. A temperatura seguiu o padrão sazonal, com maiores valores durante o verão. A condutividade elétrica e a alcalinidade se comportaram de forma semelhante, incrementando seus valores com a elevação da vazão. O pH caracterizou as águas do RPS e seus dois afluentes em neutras a ligeiramente alcalinas. As concentrações de OD foram influenciadas pela atividade fotossintética e degradação de matéria orgânica. A clorofila a foi controlada pela radiação solar e turbulência das águas, elevando seus valores em períodos mais secos. A principal fonte de COD foi autóctone, exceto no rio Dois Rios. As formas de fósforo foram, principalmente, controladas por processos erosivos, carreadas juntamente com a matéria orgânica para os rios. A sílica foi controlada pelo intemperismo químico de silicatos e absorção fitoplanctônica. As formas de nitrogênio sofreram efeito de diluição, apresentando-se mais concentradas durante vazões mais baixas. Os cátions foram controlados pelo intemperismo químico de rochas e despejo de efluentes de origem antrópica. Os íons foram abastecidos pelo fluxo de base e material alóctone terrestre. Comparando com o estudo de Figueiredo (1999), o crescimento populacional e mau uso do solo, juntamente com a redução da vazão, afetaram os parâmetros analisados, e se observou, neste estudo, redução nas concentrações de OD, MPS e COD. Por outro lado, observou-se o incremento na concentração de NID.