Экологическая ситуация — одна из наиболее острых в стране, обусловлена высоким уровнем промышленного загрязнения атмосферы и вод, сельскохозяйственным загрязнением вод, утратой продуктивных земель, занятых под строительство.
Главными факторами экологического риска в пределах области являются: высокая концентрация сложных и неблагополучных промышленных объектов; густая сеть транспортных магистралей; интенсивное сельскохозяйственное производство; интенсивные горнодобывающие работы в ряде районов; наличие опасных природных процессов на отдельных территориях. Районы с высокой степенью риска по загрязнению природной среды от промышленных объектов соответствуют территориям с наличием особо токсичных и опасных производств, расположенных в таких промышленных центрах, как Люберцы, Электросталь, Ногинск, Щелково, Воскресенск, Кашира, Подольск, Клин и др. Наиболее сильное воздействие на природную среду объекты сельского хозяйства оказывают в районах, расположенных вблизи крупных промышленных производств агломераций, а также к востоку, юго-востоку и югу от г. Москвы.
Наиболее сильное проявление опасных природных и природно-техногенных процессов ощущается в районах, где наблюдается очень сильное влияние антропогенных факторов воздействия на слабоустойчивую и неустойчивую геологическую среду. К ним относятся Чеховский, Подольский и Серпуховский районы.
Каждый год в атмосферу выбрасывается стационарными и передвижными источниками загрязнения свыше 1,5 млн. т вредных веществ. Зоны загрязнения воздушного бассейна охватывают площадь до десятков квадратных километров, нередко перекрывая друг друга. Более 87 % населения проживает в зонах, где периодически наблюдается сверхнормативное загрязнение воздушного бассейна вредными выбросами.
Выброс загрязняющих веществ от автотранспорта составляет около 60% суммарных выбросов в атмосферный воздух. Наибольший уровень загрязнения воздуха регистрируется в городах Мытищи и Щелково. Основные загрязнители: бензол, формальдегид, диоксид азота, сероуглерод и бензол, метилмеркаптан и диоксид азота.
В целом по области ежегодно образуется и захоранивается до 25 млн. т твердых бытовых отходов, 38 млн. т промышленных отходов, иловых осадков — 14 млн. т, отходов животноводческих комплексов и птицефабрик — 2 млн. т, отходов гальванического производства и металлообработки — 32 тыс. т. В настоящее время на территории области размещено 210 полигонов и свалок, из которых 96 — действующих. Площадь эксплуатируемых полигонов и свалок — 678 га. На территории области выявлено 236 несанкционированных свалок ТБО и промышленных отходов в лесах, оврагах, брошенных карьерах, придорожных кюветах. Официальных полигонов для захоронения промышленных отходов в области нет, за исключением спецполигона в Сергиевом-Посаде.
Сейчас остро стоит проблема утилизации, переработки уничтожения и захоронения токсичных отходов.