Качество окружающей среды в Санкт-Петербурге определяется структурой и культурой производства, особенностями размещения производительных сил, а также географическим положением и климатическими условиями.
В мире нет такого другого многомиллионного города, расположенного на 60º северной широты с таким количеством производственных и социально-бытовых объектов. К сожалению, как производственные, так и социально-бытовые объекты, расположенные на территории города, отличаются высокой ресурсо- и энергоемкостью, что отрицательно сказывается на экологической обстановке. Кроме того, располагаясь в устье Невы, город вынужден пропускать через свою главную водную артерию часть сточных вод, поступающих из других субъектов Федерации. На экологическую обстановку влияет также трансграничный воздушный перенос загрязняющих веществ с сопредельных территорий.
Качество окружающей среды в городе определяется загрязнением воздушного и водного бассейнов, использованием городских земель, утилизацией отходов производства и потребления, состоянием зеленых насаждений и многими другими факторами. Характер загрязнений и их последствия различаются по природным средам — атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, почвы, зеленые насаждения.
Загрязнение воздушной среды формируется, как сказано выше, под влиянием переноса загрязняющих веществ с сопредельных территорий, а также под влиянием выбросов передвижных и стационарных источников. Как в любом крупном городе, в атмосферном воздухе Санкт-Петербурга присутствуют разнообразные вредные примеси: оксид и диоксид азота, бенз(а)пирен, диоксид серы, оксид углерода, формальдегид, фенол, этиленбензол, другие углеводороды, свинец и т.д. Уровень загрязненности атмосферного воздуха Санкт-Петербурга обусловлен в основном повышенными концентрациями фенола, диоксида азота, аммиака. Средние концентрации диоксида азота составляют 110 мкг/м3, что выше, чем в среднем по России и равны 2,7 ПДК (предельно допустимые концентрации) в год. Средние концентрации бенз(а)пирена превышают рекомендуемые критерии ВОЗ в 1,4 раза. Незначительные превышение нормативов наблюдаются по содержанию аммиака и хлорида водорода. Все остальные загрязняющие вещества, присутствующие в атмосферном воздухе находятся либо в пределах нормы, либо ниже ее.
Особую тревогу по загрязненности атмосферного воздуха вызывают повышенные концентрации диоксида азота, бенз(а)прирена и наличие свинца. Источниками этих загрязнений являются автотранспорт (количество автомобилей в личном пользовании в последние годы увеличилось в несколько раз). Необходимо отметить, что загрязнение атмосферного воздуха названными веществами отмечается в зоне активной жизнедеятельности населения, т.е. на уровне человеческого роста, что оказывает существенное влияние на здоровье населения. Концентрация загрязнений в воздушной среде наблюдается, как правило, в центре города, где сосредоточены памятники истории и архитектуры. Такое положение сказывается на их внешнем виде и сохранности.
Стоит отметить, что по данным Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности за 2014 год изменение среднегодовых концентраций практически всех основных загрязняющих веществ по оценки за период последних пяти лет имеет тенденцию слабого спада или сохранения (от -0,1 до 0,0 ед. ПДК с.с. в год). Концентрации основных загрязняющих веществ в целом по городу в 2014 году по сравнению с 2013 годом претерпели весьма малое изменение.
На территории Санкт-Петербурга расположено 652 водоема и 396 водотоков. Состояние водных объектов города характеризуется как «загрязненные» и «умеренно загрязненные». Основными источниками загрязнения поверхностных вод является сброс сточных и ливневых вод без очистки.
Гидрохимическая характеристика вод Ладожского озера, р.Невы, Финского залива базируется на данных метеослужбы. Исследования проводятся по содержанию тяжелых металлов, хлорорганических соединений, нефтяных углеводородов, полициклических углеводородов, фенолов, а также синтетических поверхностно-активных веществ, биогенных соединений, аммония, фосфора, карбонатов, санитарно-бактериологических показателей. Установлено превышение предельно допустимых концентраций по некоторым тяжелым металлам.
Хлорорганические соединения обнаружены во всех пробах, взятых в Ладоге, Неве и Невской губе, но среднегодовой уровень их не превышал ПДК. Отмечается значительное загрязнение поверхностных вод фенолами до 2 и более ПДК.
Содержание всех остальных исследованных веществ не превышало допустимых концентраций. Загрязненность вод приводит к накоплению токсичных веществ в гидробионтах, а, следовательно, и в рыбе, которую вылавливают в такой воде.
Согласно данным Управления Роспотребнадзора на данный момент в Санкт-Петербурге нет пляжей для купания, соответствующих требованиям санитарных правил. Роспотребнадзор в 2016 году разрешил купаться только в одном месте - озеро "Безымянное" в Красносельском районе.