The regression models for the water temperatures of Ban Byeon Stream and Yong Jeon stream were developed using multi-regression method. It was also investigated that the applicability of the stream temperature prediction to two-dimensional numerical simulation to predict the vertical water temperature in Imha Reservoir. Air temperature and dew point as independent variables were selected to be applicable to cases with the different variation of flow rates. The data division of water temperature using a cutoff flow rate of 20 ㎥/s was found to reduce the prediction error of the stream temperature. The mean absolute percent error of the numerical simulation results of the vertical water temperature in Imha Reservoir using the regression models was 11percent , which was only 4.3percent lager than the simulation result using the measured stream temperature. Therefore, the regression models of the stream temperatures using multi-regression method applied in this study could be applied to predict the vertical water temperature in Imha Reservoir with a good accuracy.