污水处理对环境的影响具有两面性，既可能产生积极影响，也可能因处理不当带来负面影响。
积极影响
保护水资源：污水处理能去掉污水中的污染物，使处理后的水达到一定标准后回用，如用于工业冷却、农业灌溉、城市景观等，减缓水资源短缺问题。
维护生态平衡：未经处理的污水含有大量有害物质，排入水体后会导致水质恶化，影响水生生物生存。污水处理可减少污染物排放，保护河流、湖泊等水生生态系统，为众多生物提供适宜生存环境。
减少土壤污染：若将未处理的污水直接用于灌溉或排放到土壤中，其中的有害物质会积累，导致土壤质量下降。经过处理达标后排放或利用，能降低对土壤的污染风险，维持土壤的肥力和健康。
改善大气环境：污水处理过程中，对污泥进行合理处理和处置，如采用厌氧消化等技术产生沼气作为能源，可减少污泥随意堆放产生的异味和温室气体排放，对改善大气环境有积极作用。
负面影响
能源消耗与碳排放：污水处理需要消耗大量能源，如用于污水提升、曝气、污泥处理等环节。能源生产过程往往伴随着碳排放，增加温室气体排放，对全球气候变化产生影响。
污泥处理难题：污水处理会产生大量污泥，含有重金属、病原体等有害物质。若污泥处理处置不当，如随意堆放或填埋，会导致土壤和地下水污染；若采用焚烧处理，会产生二噁英等有害气体，污染大气环境。
二次污染风险：在污水处理过程中，如果处理工艺不完善或运行管理不当，可能会导致一些污染物未得到有效去掉，或者产生新的污染物。例如，去毒过程中使用的去毒剂可能会与水中的有机物反应生成去毒副产物，对人体健康和水生生物产生潜在危害。
生态破坏：污水处理厂的建设和运行可能会对周边生态环境造成一定的破坏。例如，建设污水处理厂可能会占用大量土地，破坏自然植被和野生动物栖息地；污水处理厂的运行噪音、异味等也可能会对周边居民和野生动物的生活产生不利影响。
