基于2002～2020年河流环境质量、污染物排放和环境污染治理数据，采用典型相关分析和Spearman相关系数研究我国河流环境质量演变规律及其驱动因子，以期更科学地分析污染物排放和环境污染治理投资对流域环境影响.结果表明，2002～2020年中国河流环境质量得到明显改善，Ⅰ～Ⅲ类水占比由29.1%提升至87.4%,劣Ⅴ类水占比由40.9%下降至0.2%;废水排放总量由439.5亿t增加到849.1亿t,城镇生活污水排放量由232.3亿t增加到659.8亿t,工业废水排放量由207.2亿t减少到168亿t,环境治理投资由1 106.6亿元增加到10 638.9亿元.七大流域、浙闽片河流域、西南诸河流域和西北诸河流域Ⅰ～Ⅲ类水比例与工业源污染物排放呈负相关，与环境污染治理投资呈正相关；七大流域、浙闽片河流和西北诸河流域环境质量改善的首要措施是削减工业源污染物排放，污染物削减优先顺序均为：COD＞NH+4-N＞废水总量；西南诸河流域水环境质量改善的首要措施是增加环境污染治理投资，环境治理投资增加优先顺序为：工业污染源治理投资＞城市环境基础设施建设投资和建设项目环保投资.研究结果可为“十四五”期间河流环境质量改善提供理论和决策依据.