Воронеж, как крупный промышленный центр, характеризуется большой концентрацией антропогенных объектов на ограниченной территории[1], оказывающих негативное воздействие на компоненты природной среды. Суммарная масса выбросов от городских стационарных источников с 2000 года по 2003 год составляла 28,699 тыс. тонн[1], среди которых твёрдых — 6,794 тыс. тонн, а газообразных — 21,905 тыс. тонн. Существенное влияние на атмосферу оказывает автотранспорт. Выбросы от автотранспорта составляют около 90 процентов от общего загрязнения атмосферы[2]. В марте 2007 года специалистами областного центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды было отмечено превышение предельно-допустимых концентраций содержания диоксидовсеры и азота в воздухе города Воронежа[3]. По данным областного информационного фонда социально-гигиенического мониторинга[4], показатель суммарного загрязнения атмосферного воздуха в 2007 году — 6,76, а в 2008 году был равен 3,72.
По результатам социально-гигиенического мониторинга суммарный показатель химического загрязнения почвы в 2008 году в Воронеже был равен 3,8 при допустимом значении до 16[4]. В почве были обнаружены свинец, цинк, медь и кадмий.
По результатам социально-гигиенического мониторинга в 2013 году атмосферный воздух в местах проб не соответствовал гигиеническим нормативам по содержанию азота диоксида, взвешенных веществ, фенола, формальдегида, серы диоксида, углерода оксида, стирола, озона в 1,1—5 раз[5]. По данным мониторинга с 2009 года по 2013 год почва города загрязнена бактериями группы кишечной палочки и энтерококков. В ней также были обнаружены яйца гельминтов.
Воды Воронежского водохранилища также загрязнены. Согласно результатам исследований, проведённых Управлением Роспотребнадзора Воронежской области с 5 по 7 августа 2008 года[6], общее количество колиформных бактерий в воде у пляжа «Дельфин» превышали нормы в 4,8 раза; у пляжа СХИ — в 48 раз. В воде водохранилища у пляжа «Дельфин» были найдены цистылямблий.
Другой экологической проблемой Воронежа является уборка и утилизация мусора. 1 марта 2010 года Воронежская городская Дума одобрила проект строительства нового полигона твёрдых бытовых отходов с мусоросортировочным комплексом[7], внесённый на рассмотрение городской администрацией. В июле 2011 года Росприроднадзор разрешил строительство такого полигона под Воронежем в Семилукском районе[8]. Полигон был открыт в ноябре 2011 года[9].
