El Plan Hidrológico del Tajo de 1998 tuvo un criterio continuista en relación a los caudales establecidos previamente, manteniendo dichos caudales tanto en Aranjuez como en Toledo, en 6 y 10 m³/s respectivamente. Anteriormente a esa fecha no se había marcado un caudal ambiental para el río Tajo a su altura en Talavera de la Reina, por lo que se fijó un caudal mínimo de 10 m³/s, coincidente con el del Tajo en Toledo. Esos caudales ecológicos se mantuvieron en el Real Decreto 1/2016, de 8 de enero, por el que se aprobó la revisión del Plan Hidrológico de la demarcación hidrográfica, entre otras cuencas, del Tajo.
En la elaboración del Plan Hidrológico del Tajo correspondiente al tercer ciclo de planificación (2021-2027), la propuesta del Esquema provisional de Temas Importantes (EpTI) es de un caudal mínimo medio de 17,8 m3/s a su paso por Talavera de la Reina. Esto supone un caudal de 16 m³/s entre octubre y diciembre, 24 m³/s entre enero y marzo, 19 m³/s entre marzo y junio, y 13 m³/s entre julio y septiembre.
La medición del caudal de Talavera de la Reina se mide en la estación ES030MSPF0602021 del río Tajo desde Río Alberche hasta la cola del Embalse Azután.
El 11 de marzo de 2019, la Sección quinta de la Sala de lo Contencioso-Administrativo del Tribunal Supremo volvió a pronunciarse sobre el Plan Hidrológico de la cuenca del Tajo aprobado por el Real Decreto 1/2016. En esta última sentencia, la cuarta en este sentido, el Alto Tribunal declaró nulos, junto con varios apartados del artículo 9, el artículo 10.2 dado que supondría el incumplimiento de la obligación de establecer en el Plan hidrológico del Tajo un régimen de caudales ecológicos para toda su cuenca, con carácter vinculante en el horizonte temporal del Plan (2015-2021).
Tras el proceso de negociación entre el Gobierno regional y el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, la publicación de la revisión de los Planes Hidrológicos en febrero de 2023 establece para el Tajo a su paso por Talavera de la Reina un caudal mínimo que pasa de 10 metros cúbicos por segundo a 25 entre los meses de enero a marzo. Esto supone pasar de un caudal mínimo lineal de 10 metros cúbicos por segundo a contar con un caudal mínimo en verano de 13 (un 30% superior al anterior caudal); de 19 y 16 en primavera y otoño, respectivamente y de 24 en invierno. En promedio, el caudal mínimo del Tajo a su paso por Talavera queda fijado en 17,8 metros cúbicos por segundo, casi un 80% más que antes de este nuevo plan hidrológico.
