La cuenca del río Sinos se considera a menudo una cuenca hidrográfica altamente degradada. A lo largo de los años se han reportado diversos impactos en la calidad del agua, el suelo y el aire en este entorno. Esta situación de degradación ambiental tiene su origen en un proceso de enorme desarrollo económico desvinculado de las preocupaciones por la conservación del medio ambiente. La intensa urbanización observada en los municipios de la cuenca no fue precedida por una planificación urbana adecuada. Ha llegado el momento de implementar iniciativas de investigación científica en la cuenca del río Sinos que permitan una gestión y recuperación más eficientes e integradas de la cuenca. En este artículo, se proponen una serie de objetivos de investigación que los autores consideran prioritarios para los próximos años, con el objetivo de un mejor conocimiento y una mejor gestión de la cuenca. Algunos aún están en curso, mientras que otros deben iniciarse lo antes posible.