Методы исследования. В работе применялся географо-гидрологический метод анализа материалов наблюдений за стоком р. Иртыш в створе п. Семиярка, расположенном на реке непосредственно ниже по течению от каскада водохранилищ, за два временных интервала: в естественных (1935-1959 гг.) и в зарегулированных (1967-2010 гг.) условиях. Использовались методы математической статистики для проверки гидрологических рядов на однородность (критерии Фишера и Стьюдента) и случайность по параметрическим и непараметрическим критериям. Результаты. Показано, что регулирование стока воды Верхне-Иртышским каскадом водохранилищ привело к существенному уменьшению летнего минимального среднемесячного расхода (на 22 %), увеличению зимнего минимального расхода (на 78 %), перераспределению объемов стока р. Иртыш между летним (уменьшение на 38 %) и зимним (увеличение на 70 %) сезонами, и, как следствие, к ухудшению гидро-экологического состояния пойменных земель. В качестве базы сравнения использовались соответствующие характеристики стока в естественных условиях.