Penelitian ini merancang dan mengimplementasikan sistem monitoring kualitas air sungai secara real-time berbasis Internet of Things (IoT). Sistem menggunakan mikrokontroler ESP32 yang terintegrasi dengan sensor pH (SEN0161), sensor turbidity (SEN0189), sensor suhu DS18B20, dan sensor TDS. Data dikirim ke cloud Firebase melalui koneksi WiFi dan ditampilkan pada dashboard web dan aplikasi mobile. Pengujian dilakukan di 3 titik Sungai Brantas selama 30 hari. Hasil kalibrasi menunjukkan akurasi sensor pH sebesar 97,2% (error ± 0,15), turbidity 94,8%, suhu 98,5%, dan TDS 93,1%. Sistem mampu mendeteksi anomali kualitas air dan mengirim notifikasi otomatis dalam waktu rata-rata 2,3 detik.