Sungai Kalimalang merupakan salah satu sumber air baku yang penting bagi masyarakat di wilayah Bekasi dan DKI Jakarta. Namun, adanya jamban liar di pinggiran sungai, serta adanya tumbuhan liar di sepanjang sungai dan aktivitas domestik menyebabkan perubahan kualitas air, terutama pada parameter Biochemical Oxygen Demand (BOD) dan Dissolved Oxygen (DO). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kemampuan self purification Sungai Kalimalang berdasarkan parameter BOD dan DO dengan menggunakan pendekatan persamaan Streeter-Phelps. Hasil menunjukkan bahwa Sungai Kalimalang mengalami pencemaran yang signifikan, dengan zona pemurnian alami yang terdiri dari Zona Degradasi, Zona Dekomposisi, dan Zona Pemulihan (recovery). Ketidakmampuan konsentrasi DO untuk kembali ke kondisi ideal sungai mengindikasi bahwa proses self purification tidak berjalan optimal akibat tingginya beban pencemar yang masuk ke badan air di setiap titik. Oleh karena itu, diperlukan strategi pengelolaan dan pengendalian limbah yang lebih efektif untuk menjaga kualitas air Sungai Kalimalang.