O objetivo desse trabalho é estabelecer uma classificação da vulnerabilidade à contaminação das águas superficiais e subsuperficiais nas escalas anual, trimestres seco e chuvoso, visando contribuir com a gestão mais efetiva da bacia hidrográfica do rio Pirapó – Paraná. Utilizando, para isso, a aplicação de modelos semi-empíricos preditivos de Morgan, Morgan e Fenney (MMF – modificado) e DRASTIC natural e pesticide como base para as classificações. Os resultados mostram que vulnerabilidades à contaminação das águas superficiais apresentou maior porcentagem ligada à vulnerabilidade média, corresponde cerca de 63% da área da bacia. Essa classificação, está relacionada a ocorrência de solos profundos (Latossolos e Nitossolos) e resistentes ao desprendimento de partículas, com valores mais baixos de escoamento superficial influenciados pela redução na intensidade da precipitação, além de estar sobre áreas de declividade moderadas, com predomino de classes ente 6 e 15%. A classificação da vulnerabilidade à contaminação das águas superficiais no trimestre seco e chuvoso, apresentou um padrão marcado pelas diferenças na precipitação, sendo intensificada a vulnerabilidade no trimestre chuvoso e reduzida no trimestre seco. No trimestre seco predominou a vulnerabilidade à contaminação das águas superficiais baixa, com 85,66% da área da bacia. A vulnerabilidade à contaminação das águas superficiais no trimestre chuvoso apresentou um predomino na classe média, com 51,84% da área da bacia. Para o índice DRASTIC natural a vulnerabilidade à contaminação das águas subsuperficiais com maior ocorrência foi a média, com 71,68%, estando associada a ocorrência de solos argilosos, elevada profundidade da superfície freática. No trimestre seco a vulnerabilidade à contaminação das águas subsuperficiais, índice DRASTIC natural, apresentou predomínio da classe baixa que representa cerca de 54,98% da área da bacia. A vulnerabilidade predominante para a contaminação das águas subsuperficiais no trimestre chuvoso, índice DRASTIC natural, foi a média, com 67,03% da área da bacia. No índice DRASTIC Pesticide 66,43% da área da bacia foi classificada com alta vulnerabilidade à contaminação das águas subsuperficiais, isso refletiu diretamente a presença dos cultivos temporários com intensivo uso de agroquímicos. No trimestre seco a vulnerabilidade à contaminação das águas subsuperficiais, índice DRASTIC pesticide, predomina a classe média, com 69,03% da área da bacia, seguida pela média e elevada. A vulnerabilidade à contaminação das águas subsuperficiais na bacia no trimestre chuvoso, índice DRASTIC pesticide, teve como predomínio as vulnerabilidades elevada e média, correspondem aproximadamente 94% respectivamente para área da bacia. Para ambos os trimestres as estimativas apresentaram uma intensificação significativa nas vulnerabilidades quando comparado as estimativas anteriores, índice DRASTIC natural, devido a presença de áreas agrícolas aliada ao uso intensivo de agroquímicos. A partir da aplicação desses modelos, constatou-se que a bacia do Pirapó tende a ser mais vulnerável a contaminação das águas superficiais, uma vez que, foram registrados a presença nitratos, nitritos e fósforo em concentrações superiores aos padrões da CONAMA 375/2005, que são associados a utilização de fertilizantes na agricultura, em detrimento da vulnerabilidade das águas subsuperficiais. Assim, considera-se que o estudo possa contribuir no desenvolvimento ações e condições mais favoráveis a proteção das águas superficiais e subsuperficiais da bacia, priorizando áreas específicas de proteção e estratégias para o monitoramento de suas águas