Расположённая на равнинной лесостепной территории, продуваемая ветрами, без застойных воздушных явлений и основными «грязными» промышленными производствами сосредоточенными в северо-западной части области, в экологическом отношении Кустанайская область одна из самых благополучных в Казахстане. Однако экологические проблемы имеются, к ним можно отнести следующие:
- острейшей проблемой в Костанайской области стала дегумификация почв, которая является следствием развития эрозионных процессов, а также результатом несоблюдения технологий возделывания сельскохозяйственных культур.Неоправданно высокая доля пахотных площадей в отдельных районах Костанайской области, распашка территорий, где интенсивно развиваются процессы засоления и осолонцевания, привели к потере продуктивных пастбищ.
- напряжённая экологическая обстановка сохраняется на территории области в связи с выбросами мощных ТЭЦ, работающих на угле с высокой зольностью, а также размешенный на территории Карабалыкского района золоотвал российской Троицкой ГРЭС, которые существенно загрязняют окружающую среду валовыми выбросами пыли, сернистого газа, двуокиси азота, свинца и др.
- открытые карьеры по добыче железной руды в окрестностях г. Рудного с открытыми взрывными работами, хвостохранилища скальной и отработанной горной породы;
- обмеление и практическое зарастание основной водной артерии р. Тобол.