시화호의 염분은 방조제 공사 후 담수화 과정 및 배수갑문이 열고 닫힘에 따라 변동이 있었는데, 배수갑문이 개방되자 염분이 상승했다. 
시화호 내 염분은 방조제 공사 직후의 담수화 과정과 배수갑문의 개폐 여부에 따라 큰 변동을 보였다(그림 4-37). 담수화 초기인 1996년 2월에는 시화호 저층수의 평균염분이 약 5‰까지 하락했다. 이 시기 동안에는 호수 내 수질이 크게 악화되었으며, 악화된 호수 내 수질을 외해수와 희석시키기 위한 목적으로 일시적으로 배수갑문을 개방하면서 염분은 크게 재상승하게 되었다. 그러나 오염수의 외해역 방출은 사회적인 문제를 야기시켰으며, 이로 인해 갑문을 다시 폐쇄하면서 염분은 큰 폭으로 감소했다. 1997년부터는 배수갑문을 조석에 맞추어 주기적으로 개방과 폐쇄를 반복했고, 이후 시화호 내 염분은 외해수 의 염분과 유사한 정도로 높아졌다. 그러나 지금까지 여름철 집중 호우의 영향으로 일시적으로 호수 내 염분이 감소되는 경향이 반복되고 있다.