规划提出构建“双环、九廊、十区”多层次、成网络、功能复合的市域生态空间体系，建设崇明世界级生态岛。至2040年，全市森林覆盖率达到25%以上，人均公共绿地面积达到15平方米以上。在生态空间格局上，郊区以10片生态保育区和9条生态廊道等生态战略保障空间为基底，推进生态林屏障建设，保护滨江沿海生态岸线和滩涂，推进国家公园以及郊野公园建设；中心城周边地区以外环绿带、近郊绿环和16条生态间隔带为锚固，防止主城区进一步蔓延；中心城内加快实施10片楔形绿地，结合重要转型地区新增若干100公顷以上大型公园，加强13条滨河绿带建设。将市域生态网络空间和重要的现状生态要素划入生态保护控制线。

按照“上海2040”的规划，未来上海将显著改善环境质量。力争2040年PM2.5浓度控制在20微克/立方米左右，高度聚焦水环境改善，2030年前实现水功能区全面达标。加强对土壤污染的监测、修复和控制。循环利用固体废弃物，加强环境基础设施建设，实现原生生活垃圾零填埋的目标。

此外，规划还提出，构建城市防灾减灾体系，保障城市安全运行。