Permasalahan lingkungan perkotaan contohnya di Surabaya yang dominan saat ini adalah population dan building density kota (kepadatan) yang terus meningkat, masalah persampahan, masalah sanitasi kota, dan water quality (kualitas air).
Permasalahan kepadatan Kota Surabaya semakin kompleks dengan perkembangan jumlah penduduk yang sangat tinggi, terutama penduduk yang tidak tetap. Jumlah penduduk merupakan ancaman dan pressure terbesar bagi masalah lingkungan hidup.
Setiap penduduk memerlukan energi, lahan dan sumber daya yang besar untuk bertahan hidup, di sisi lain setiap orang juga menghasilkan limbah dalam beragam bentuk. Pertambahan penduduk yang sangat tinggi di Kota Surabaya, diakui telah melampau kemampuan daya dukung lingkungan untuk meregenerasi sendiri, sehingga berimbas pada kualitas hidup manusia yang makin rendah.
Masalah persampahan di Kota Surabaya terutama masih banyaknya sampah yang dibuang ke badan sungai atau berserakan di tempat terbuka. Dengan banyaknya sampah, sungai tidak dapat berfungsi sebagaimana semestinya (fungsi transportasi, konservasi, rekreasi, dan sebagainya) akibat air yang tidak mengalir lancar dan rusaknya ekosistem sungai akibat zat-zat berbahaya yang terkandung dalam sampah tersebut.
Selain masalah sampah di sungai, timbunan sampah di berbagai sudut kota berpotensi menimbulkan berbagai penyakit, terutama penyakit yang disebabkan oleh nyamuk, lalat, kecoak, dan tikus. Keberadaan lalat, nyamuk, dan tikus yang merupakan vector (pembawa) berbagai macam penyakit menjadi salah satu indikator seberapa baik kualitas lingkungan suatu kota.
Bahkan diindikasikan bahwa penyebab pemanasan global bukan hanya karena produksi CO2 yang berlebihan, tapi juga disebabkan oleh zat CH4 yang dihasilkan dari proses pembakaran sampah yang akan terbawa ke atmosfir dan merusak lapisan ozon.
Pengelolaan sampah yang masih menggunakan paradigma lama (pengumpulan, pengangkutan, dan pembuangan akhir) perlu dirubah. Hal ini karena permasalahan sampah yang semakin kompleks, terutama kesulitan mendapat tempat pembuangan akhir serta berkembangnya jumlah dan ragam sampah perkotaan.
Penanganan sampah dengan paradigma baru perlu mengedepankan proses pengurangan dan pemanfaatan sampah (minimalisasi sampah). Minimalisasi sampah adalah upaya untuk mengurangi volume, konsentrasi, toksisitas, dan tingkat bahaya limbah yang berasal dari proses produksi dengan reduksi dari sumber dan/atau pemanfaatan limbah. Keuntungan dari metode ini adalah: mengurangi ketergantungan terhadap TPA (tempat pembuangan akhir), meningkatkan efisiensi pengolahan sampah perkotaan, dan terciptanya peluang usaha bagi masyarakat. Metode minimalisasi sampah mencakup tiga usaha dasar yang dikenal dengan 3R, yaitu reduce (pengurangan), reuse (memakai kembali), dan recycle (mendaur ulang).
Permasalahan lainnya adalah sanitasi perkotaan. Masalah sanitasi di Kota Surabaya terutama disebabkan oleh kebiasaan masyarakat yang sulit dirubah, terutama masyarakat yang tinggal di pinggir sungai yang masih menggunakan badan sungai sebagai tempat pembuangan. Buruknya sanitasi perkotaan akan menyebabkan masalah pada tingkat kesehatan masyarakat, terutama munculnya berbagai penyakit diare, muntaber dan penyakit kulit.
Oleh karena itu, perlu pembinaan intensif warga tentang masalah kebiasaan ber-sanitasi. Kedepannya perlu perencanaan jaringan perpipaan air limbah (Sewerage System) kota yang diselenggarakan per distrik agar biaya investasi dapat ditekan serta pengelolaan tidak mahal.
Masalah sanitasi kota selalu berkaitan dengan masalah kualitas air dan aspek penyebaran bibit penyakit di perkotaan.
Kualitas air di Kota Surabaya yang semakin menurun (baik air tanah maupun air permukaan) disebabkan oleh beberapa hal, yaitu: erosi tanah selama konstruksi bangunan, limbah industri, luapan air kotor dan septictank, banjir, serta kontaminasi air hujan di permukaan tanah dan jalanan. Karena antara jaringan air bersih dan sanitasi saling berkaitan, maka dalam perencanaan dan pembangunan jaringannya harus ada keterpaduan diantara keduanya dengan jaringan jalan dan tata hijau kota