วันที่ 20 กันยายน 2554 แม่น้ำน่านเมืองพิษณุโลกที่ทรงสูงต่อเนื่องระดับ 10.90 เมตร เกินกว่าจุดวิกฤติล้นตลิ่ง 40 เซนติเมตร แม้เขตเทศบาลนครพิษณุโลกจะมีแนวป้องกันที่หน้าแน่น แต่ระดับน้ำที่สูงได้ดันแนวกั้นท่อระบายน้ำเข้ามาท่วมถนนหน้าจวนผู้ว่าราชการจังหวัดพิษณุโลก ศาลากลางจังหวัดพิษณุโลก ที่ว่าการอำเภอเมืองพิษณุโลกและถนนพื้นที่โดยที่ว่าการอำเภอเมืองพิษณุโลกตลอดจนศาลากลางจังหวัดพิษณุโลกระดับน้ำสูง 20-30 เซนติเมตร ประชาชนที่เข้าไปใช้บริการได้รับความเดือดร้อนต้องเดินลุยน้ำเข้าไปติดต่อราชการ
จากปัญหาแม่น้ำน่านมีปริมาณมากสูงจนเกือบล้นตลิ่ง ส่งผลให้เกิดน้ำทะลักจากท่อระบายเข้าน้ำท่วมพื้นที่หลายจุดในจังหวัดพิษณุโลก โดยเฉพาะบริเวณวัดพระศรีรัตนมหาธาตุวรมหาวิหาร อ.เมือง จ.พิษณุโลก ระดับน้ำท่วมผิวการจราจรบริเวณด้านหน้าวัด พร้อมกับพื้นที่ลานวัดระดับน้ำสูง 10-20 เมตร โดยระดับน้ำยังคงสูงขึ้นเรื่อย ๆ จนเกินระดับที่กระสอบทรายที่ทำไว้จะป้องกันได้ ในวันนี้ ทาง พ.อ.อภิสิทธิ์ นุชบุษบา ผู้บังคับหน่วยพัฒนาการเคลื่อนที่ 34 อ.เมือง จ.พิษณุโลก ได้นำกำลังทหารในสังกัด จำนวน 30 นาย เข้ามาช่วยกรอกกระสอบทรายทำแนวคันดินเพื่อป้องกันน้ำทะลักท่วมเขตโบราณสถาน วิหารพระพุทธชินราช จนเกิดความเสียหายได้ พร้อมกันนี้ได้ติดตั้งเครื่องสูบน้ำขนาดใหญ่ 2 ท่อเร่งระบายน้ำออกจากภายในวัดตลอด24 ชั่วโมง โดยสถานการณ์น้ำเวลานี้ยังไม่สามารถวางใจได้เรื่องจากยังมีการปล่อยน้ำจาก 3 เขื่อนทางภาคเหนือมาอย่างต่อเนื่อง
ขณะที่ปัญหาน้ำท่วมได้ส่งผลกระทบต่อยอดนักท่องเที่ยวที่เดินทางมานมัสการกราบไหว้พระพุทธชินราช พระพุทธรูปคู่บ้านคู่เมืองพิษณุโลก ลดปริมาณลงอย่างเห็นได้ชัด มีนักท่องเที่ยวบางตา ทั้งที่วันนี้เป็นวันพระ ที่ส่วนใหญ่แล้ว ชาวจังหวัดพิษณุโลกมักจะเดินทางมากราบไหว้ขอพรจากองค์พระพุทธชินราช เพื่อขอให้ความสุขความเจริญในชีวิต แต่ปรากฏว่าในวันนี้ภายในวิหารพระพุทธชินราชมีผู้มากราบไหว้จำนวนไม่มากนัก