O projeto da Nova Ferroeste implica o aterramento de múltiplas nascentes e trechos de rios nas encostas da bacia do rio Sagrado até as montanhas da Serra da Prata. Sua construção leva ao risco de assoreamento de cursos d'água decorrente do desenvolvimento de processos erosivos ou movimentação do solo (cortes e aterros), que acabam por transportar sedimentos para os rios e córregos. Esses sedimentos aumentam os sólidos nos corpos d'água e consequentemente diminuem a calha disponível, interferindo na capacidade de escoamento das águas durante as ocorrências de cheias. Recursos hídricos seriam seriamente afetados ou destruídos por obras de corte e aterro pretendidas pela obra.
Ademais, as ferrovias são uma fonte potencial de contaminação para rios, córregos, lagos, etc. Contaminantes associados aos empreendimentos ferroviários incluem: produtos da queima do diesel, abrasão de freios, rodas e trilhas, poeira do transporte de minerais, o derramamento de óleos lubrificantes, combustíveis ou outros produtos químicos. A contaminação dos solos e das águas superficiais e subterrâneas através de acidentes com cargas perigosas, pode comprometer a manutenção das populações das espécies que dependem destes ambientes para a sua sobrevivência (peixes, anfíbios, microrganismos, etc.)
Dentre as problemáticas desses fatos, consta a preocupação com o abastecimento de água das populações rurais. Moradores de áreas serranas de Morretes realizam captação de água para consumo a partir de diferentes rios e córregos. Com as obras há o risco da população ficar sem água ou ter perda da qualidade desse recurso.