Daerah aliran sungai (DAS) Kali Dendeng merupakan sumber daya air yang digunakan masyarakat Kota Kupang untuk berbagai keperluan seperti kegiatan domestik, petanian dan salah satunya diolah PDAM Kota Kupang untuk pemenuhan kebutuhan air bersih masyarakat Kota Kupang, sehingga sangat diperlukan upaya pengendalian kualitas dan kuantitas airnya untuk menjaga ketersediaan air berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan melakukan evaluasi kualitas daerah aliran sungai Kali Dendeng dalam peruntukannya sebagai kualitas air kelas II. Metode yang digunakan dalam penelitian adalah survei lapangan, analisis laboratorium dan penetapan kualitas mutu air menggunakan metode Indeks Pencemaran. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari pengamatan secara langsung di lapangan dan pengukuran di Laboratorium diketahui parameter yang telah melampaui standar baku mutu adalah kandungan oksigen terlarut (DO) dan BOD5. Selanjutnya hasil perhitungan indeks pencemaran pada 5 segmen atau titik lokasi diketahui segmen 1 dan 2 masih berada dalam standar mutu kualitas air, sedangkan segmen 2, 3 dan 4 menunjukkan kualitas air sungai Kali Dendeng telah berada dalam kategori tercemar ringan.