Model Regresi Weibull (RW) adalah Distribusi Weibull yang dipengaruhi langsung oleh variabel bebas. Model-model RW berasal dari fungsi-fungsi yang saling berhubungan pada distribusi Weibull, yang terdiri dari model regresi survival Weibull, model regresi distribusi kumulatif Weibull, model regresi hazard Weibull, dan regresi mean Weibull. Model regresi Weibull pada penelitian ini diaplikasikan pada data indikator pencemaran air Dissolved Oxygen (DO) di Kalimantan Timur tahun 2022. Data Penelitian merupakan data sekunder dari Dinas Lingkungan Hidup Provinsi Kalimantan Timur. Tujuan penelitian ini adalah memperoleh model RW pada data DO air sungai, memperoleh informasi potensi pencemaran air, dan faktor-faktor yang mempengaruhinya, serta memperoleh interpretasi model regresi Weibull pada data indikator pencemaran air sungai DO. Metode penaksiran parameter adalah Maximum Likelihood Estimation (MLE). Penelitian menyimpulkan bahwa informasi potensi pencemaran air sungai berdasarkan pemodelan regresi Weibull pada data DO adalah peluang air sungai tidak tercemar sebesar 0,6868, peluang air sungai tercemar sebesar 0,3132, laju pencemaran air sebesar 0,4349 lokasi/ppm, rata-rata air sungai sebesar 5,6003 ppm. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap potensi pencemaran air sungai adalah konsentrasi nitrit, suhu air, dan derajat warna air. Setiap kenaikan satu-satuan nitrit, suhu dan derajat warna, masing-masing akan menurunkan peluang air sungai tidak tercemar, akan menaikan peluang air sungai tercemar, akan meningkatkan laju pencemaran air sungai dan menurunkan rata-rata nilai DO air sungai di Kalimantan Timur.