Die Wasserqualität des Luganer Sees verspricht ungetrübte Badefreuden, was nicht immer selbstverständlich war. Heute kann sowohl an Schweizer als auch an italienischen Ufern überall da gebadet werden, wo es nicht ausdrücklich verboten ist. Der Luganer See hat mehrere relativ kurze Zuflüsse: Cassarate, Vedeggio und Magliasina, sowie einen Abfluss, die nur 13 km lange Tresa.
Der Luganer See ist von Gebirgsketten eingeschlossen, die meist dicht ans Ufer heranreichen. Das Seewasser kann darum nur wenig zirkulieren. Industrielle Verschmutzung gehörte vom Ende des 19. Jahrhundert bis in die 1980er Jahre zu den größten Problemen des Luganer Sees, was sich jedoch durch den konsequenten Ausbau von Klär- und Filteranlagen sowie steigende Umweltauflagen stark gebessert hat. Eine Schweizer Untersuchung ergab 2005, dass selbst das Wasser in großer Tiefe inzwischen wieder gut mit Sauerstoff angereichert ist.
Regelmäßig wird die Wasserqualität nach EU-Standardkriterien untersucht, die sogar noch strenger als die Schweizer Testkriterien sind. Viele Schweizer Gemeinden, darunter Vico Morcote, Barbengo, Cassarate, Castagnola, Paradiso und Gandria, beziehen sogar ihr Trinkwasser aus dem See.