Colombia no cuenta con un proceso adecuado para el planeamiento de la inversión en tratamiento de las aguas residuales municipales. Las entidades de los órdenes Nacional, regional y municipal tienen criterios divergentes con respecto a la asignación de los recursos. Más aún, hay una carencia de herramientas para soportar las decisiones en información ambiental, financiera, social y técnica. En este artículo se presenta un modelo computacional para asistir a nivel nacional el proceso de toma de decisiones en la planeación del tratamiento de las aguas residuales municipales en Colombia. Se utilizó un Sistema de Información Geográfica (SIG) para obtener una red hídrica estructurada de todo el país, a partir de un modelo de elevación del terreno con información topográfica de origen satelital. A partir de ella y de la información hidrológica del país se modelaron los caudales, la DBO₅, el oxígeno disuelto, las concentraciones de bacterias coliformes en toda la red de drenaje, analizando diferentes escenarios de tratamiento. Las longitudes de la red hídrica con problemas de oxígeno disuelto en la red hídrica modelada fueron notoriamente menores que aquellas con problemas de contaminación bacteriológica. Utilizando análisis multivariado para toma de decisiones bajo múltiples criterios, se analizaron diferentes escenarios de tratamiento para determinar su efectividad en la reducción de la contaminación de los cuerpos de agua. Como resultado se obtuvieron priorizaciones de la inversión en tratamiento a nivel de los municipios del país. La herramienta para la toma de decisiones integra los objetivos de todas las entidades involucradas con el tratamiento de las aguas residuales municipales, resolviendo los conflictos entre entidades y maximizando el beneficio ambiental generado por la inversión en el sector.