수질예보제는 4대강 사업이 완공됨에 따라 16개 보 구간 수생태계 보호 및 친수활동 안전성 확보를 위해 2012년 1월부터 시행되었다.
수질예보제는 오염원, 하천유량, 기상관측 자료 등을 토대로 IT기반의 수치모델링 기법을 활용해 수온, 클로로필-α농도, 유해 남조류 세포수 등 수질 정보를 1주일 간격으로 예측하여 취·정수장, 댐 및 보 운영기관, 환경기초시설 등 물관리 관계기관에 예보하는 제도이다. 수질개선조치가 필요한 정도로 조류가 발생할 것으로 예측될 경우 수질관리단계를 발령하고 단계별로 대응조치를 취하게 된다. 수질관리 단계는 클로로필 농도, 초과비율, 지속기간, 남조류 세포 수에 따라 관심, 주의, 경계, 심각의 4단계로 구분된다. 발령기준은 클로로필-α농도가 70mg/㎥를 하루라도 초과할 경우 예보하고, 유해 남조류 측정값이 1만세포//㎖ 이상이어도 클로로필-α예측농도와 무관하게 관심단계를 발령한다. 해제기준은 2회 연속채취 시 Chl-a 농도 15mg/㎥미만이거나, 남조류 세포수 500세포/㎖미만인 경우에 해제된다.
환경부와 국립환경과학원은 4대강 사업 준공 이후 2011년 8월 세종보 구간에서 조류(클로로필-a) 및 수온에 대한 시범예보를 했다.
2012년에 수질예보제를 시행한 결과 낙동강 48회, 금강 31회, 영산강 80회 수질관리단계가 발령되어 단계별 대응조치를 실시하였다.
2013년 이후에는 수질예보항목에 탁도(부유물질에 의한 물의 탁한 정도), 총유기탄소(TOC: 유기오염의 지표물질), 대장균 등으로 확대되었다.