Le bassin est très marqué par l'homme : la densité des forêts y est faible alors que l'activité agricole et l'urbanisation sont fortement présentes autour des grands cours d'eau. La majeure partie des communes du bassin (90%) comptent moins de 2000 habitants. Les contrastes de densité sont donc très importants : de 35 hab/km² à plus de 20 000 hab/Km².
La vallée de la Seine constitue un pôle d'implantation et d'attraction industrielle majeur en France aussi bien pour les industries de transformation (pétrochimie, chimie de spécialités, papeteries) que pour les industries manufacturières (construction automobile, aéronautique, industrie mécanique), l'ensemble étant influencé par les filières aval.
L’estuaire de la Seine reçoit les rejets de 30 % de la population française (17,6 millions d’habitants), 40 % de l’industrie nationale, les pollutions diffuses de 25 % de l’agriculture nationale.
Plus de 2 500 stations d’épuration du bassin traitent les eaux usées de 17 millions d’habitants.
Concernant l'eau potable, 60 % de celle-ci provient des nappes souterraines, le reste provenant des fleuves et rivières.
5200 captages d’eau potable produisent 1 515 millions de m³ d’eau par an.
