漳卫新河的上游是卫运河。历史上，卫运河一直按其自然流向，自德州四女寺闸由南运河经河北、天津入渤海。１９９４年１２月，河北省引黄入卫工程占用卫运河河道，国家引黄入卫领导小组办公室下发《关于引黄入卫供水调度的紧急通知》，要求山东、河北两省各负担四女寺以上卫运河来的基流(含污水)的５０％，即卫运河河水从德州四女寺闸分流，５０％排入南运河，５０％经岔河排入漳卫新河。四女寺闸由上级水利部门管理。
但实际上，自１９９４年引黄入卫以来，９０％以上的卫运河水量经四女寺闸排入漳卫新河。山东在一份报告中认为，污水改排，对山东滨州、渤海生态造成严重后果。
根据国家环保总局调查，污染主要来自河南、河北和山东的部分城市。其中省外的污染占８２％左右。山东省内临清、德州两市的污染占１８％。“上游省市污染源超标排污，致使河水污染严重，是造成污染的根本原因。”
对此，政府部门和社会各界非常关注，多次出面协调。２０００年至２００１年漳卫新河发生首次污染事故后，国家环保总局召开污染纠纷协调会，山东、河南、河北三省环保、水利、农业部门和海委有关单位参加。会议上，国家环保总局要“各省之间要团结治污，在特殊时期特别是汛期要加强上下游污染联防，避免发生污染事故”。
但第一次协调会开完次年，就发生第二次严重污染。２００３年１２月，国家联合检查组再次召集流域内三省３４个县市政府一把手和环保局长，在德州召开冀鲁豫三省污染调查情况通报会，达成一致意见：取缔落后生产工艺，严禁建设无环保审批项目，关停不能达标排放的污染企业等。
之后，污染状况有所控制，但２００４年７月至次年，再次发生大规模排污污染事故。山东省环保局相关负责人表示，漳卫新河的跨界污染有一定好转，但水质仍属严重污染；上游部分市达成的意见还是没有落实。
无棣县的上级市滨州提出建议：设立专项治理资金，由上游排污企业按照排污负荷统一缴纳、统筹使用，给下游造成损失要给予一定补偿；建议在下游建一个大型污水处理厂。
不少地方官员和群众表示，漳卫新河的污染问题，一直未得到有效解决，主要原因是其“跨越几省的特殊性”。