Die Hauptzufluss an Wasser in den Chapala See erfolgt durch den Lerma Fluss, der nahe Toluca im Bundesland Mexiko entspringt und durch die Bundesländer Michoacán und Guanajuato fließt, bevor er Jalisco erreicht. Das Wasser, das über den Fluss in den Chapala See fließt, ist aufgrund unzureichender Abwasserreinigung stark mit Schwermetallen und anderen giftigen Substanzen verschmutzt. Zusätzlich leiten viele Städte rund um den See ihr Schmutz- und Abwasser ungeklärt in den See. Die angeordnete „Föderale Zone“ um den See herum, wo die Bebauung verboten ist, leidet unter zunehmendem Eindringen von Landbesitzern.
Elf große Dämme wurden flussaufwärts am Lerma errichtet, um Wasser für die Industrie, Trinkwasser und zur Bewässerung abzuleiten. 70 % des Trinkwassers gehen nach Guadalajara und 25 % nach Mexiko Stadt. In den 1970er Jahren hatte der Chapala See noch ein Volumen von 8,1 Milliarden Kubikmetern, 3,3 Milliarden Kubikmeter werden als kritischer Wert angesehen. Bis Mitte 2003 betrug das Volumen nur ca. 1,2 Milliarden Kubikmeter. Dank starker Regenfälle stieg das Volumen bis Ende 2003 auf ca. 4 Milliarden Kubikmeter. Im November 2009 lag das Wasservolumen bei 5,5 Milliarden m³.
Bis heute ist der See international nur wenig bekannt. Sogar die meisten Mexikaner scheinen keine genaueren Kenntnisse über seine Bedeutung und Umweltsituation zu haben. Die Feuchtgebiete des Lerma Deltas sind sehr wertvoll und sollten unter nationalem Recht geschützt werden. Ein erster Schritt von internationaler Bedeutung erfolgte im Februar 2009 durch die Ausweisung des Chapala Sees als Ramsar-Schutzgebiet.
