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12.7㎞의 시화방조제가 완성되면서 형성된 인공호수로, 시흥시의 시와 화성시의 화 첫 글자를 따 시화호라고 불린다. 시화방조제가 생기기 전의 이름은 군자만이었다. 농어촌진흥공사가 시화지구 대단위간척종합개발사업의 일환으로 1987년 4월부터 1994년 1월 24일까지 6년 반에 걸친 공사 끝에 시화방조제를 완공하면서 조성되었다.

면적은 56.5㎢이며, 방조제 건설에만 6,200억 원의 사업비가 들어갔다. 시화호의 총저수량은 3억 3,200만 톤, 관리수위는 -1.0m, 최대 수심은 18m에 달하며, 해수 유입량은 3억 8,000만 톤/년(해수유통 3,000만 톤/일중 100만 톤 순수 유입, 체류일수 300일)이다. 시화호 수질에 직접적인 영향을 미치는 유역의 범위는 476.5㎢이다.

시화호는 본래 간척지에 조성될 농지나 산업단지의 용수를 공급하기 위한 담수호로 계획되었다. 그러나 시화호 유역에 반월공업단지·시화공업단지·반월도금공업단지 등이 위치해 있고, 신길천·화정천·안산천·반월천·동화천 등으로부터 시화호로 유입되는 하천수가 대부분 도심지를 통과하여 시화호로 유입됨으로써 오염 속도가 가중되었다.

1995년에는 시화간척지의 소금과 퇴적물이 바람에 날려 화성군(지금의 화성시)과 안산시 대부도 일대 포도 농작물이 해를 입었고, 이듬해 8월에는 수십만 마리의 물고기가 떼죽음을 당하였다. 또 1997년 3월부터 시화방조제 배수갑문을 개방해 바닷물을 유입한 이래 1998년부터 매년 여름 간척지와 호수 접촉면의 해양생물이 떼죽음을 당하는 등 수질오염으로 인한 각종 폐해가 발생했다.

이에 따라 1998년 11월 정부는 시화호의 담수화를 사실상 포기했고, 같은 해 12월 농림부도 시화호 물을 농업용수로 쓰지 않겠다는 방침을 환경부에 공식 전달하였다. 2000년 2월에는 해양수산부 역시 시화호 및 인천 연안을 특별관리해역 시범해역으로 지정하였고, 정부는 2001년 2월 공식적으로 해수호로 인정했다.

이후 환경오염이 가중되자 지속적으로 수질개선 노력을 한 결과 1997년 20.8ppm에 달하던 화학적 산소요구량(COD)이 2008년에는 3.9ppm으로 줄어들었는데, 2010년 현재 시화방조제 내 작은가리섬에 건설 중인 조력발전소가 완공되면 외해와 비슷한 2ppm 이하로 떨어질 것으로 예상되고 있다. 3,135억 원이 투입되는 시화조력발전소는 조석간만의 차를 이용해 전기를 생산하는 우리나라 최초의 조력발전소이다.