Các thành phố hoàn toàn mới đang được xây dựng từ đầu để giải quyết các thách thức về môi trường.
Dấu chân sinh thái của các thành phố (các khu vực sản xuất tiêu hao nhiều tài nguyên đồng thời cũng sản sinh nhiều chất thải) cần phải được giảm bớt. Khu vực đô thị tiêu thụ hơn 75% năng lượng của thế giới, và dự kiến sẽ tạo ra hơn 2 tỷ tấn chất thải hàng năm vào năm 2025 – so với 1,3 tỷ tấn chất thải vào năm 2012.
Môi trường đô thị phải đối mặt với nhiều mối đe dọa: ô nhiễm không khí; biến đổi khí hậu; và sự sụt giảm nhanh chóng của không gian xanh và đa dạng sinh học. Vì thế, bên cạnh việc phát triển, khu vực đô thị cũng phải sử dụng tài nguyên một cách hiệu quả và bảo vệ môi trường (bao gồm cả chất lượng không khí và nước) khỏi các tác động tiêu cực của quá trình đô thị hóa. Cơ sở hạ tầng bị quá tải là vấn đề nhức nhối với nhiều đô thị, do đó các chính quyền thành phố nên thực hiện các chính sách tối ưu hóa việc sử dụng nước ngọt, điện và nhiên liệu.
Thống kê của Ngân hàng Thế giới đã chỉ ra rằng tổn thất điện trong quá trình truyền tải là khoảng 5% đối với các nước phát triển, trong khi ở các nước kém phát triển hơn, như Myanmar, con số đó lên tới 20%. Do đó, đầu tư vào đại tu lưới điện là cực kì cần thiết. Ngoài ra, Viện Tài nguyên Thế giới đã ước tính rằng số người sống ở vùng khan hiếm nước sẽ tăng từ 1 tỷ hiện nay lên 3,5 tỷ vào năm 2025.
Đô thị hóa cũng liên quan đến tình trạng suy thoái và mất rừng, đồng cỏ và vùng biển (ước tính 90% nước thải ở các nước đang phát triển được thải trực tiếp ra sông ngòi và biển cả). Các hệ sinh thái này, cả trong khu vực đô thị (chẳng hạn như công viên đô thị) hay gần khu vực đô thị (chẳng hạn như lưu vực sông), đều rất quan trọng đối với việc duy trì các khu vực đô thị, vì chúng có thể cải thiện chất lượng không khí, cung cấp không gian giải trí đồng thời kiểm soát tác động của lũ lụt và hạn hán. Các thành phố nên tích hợp tốt hơn cả môi trường tự nhiên và môi trường nhân tạo để hình thành các hệ sinh thái đô thị được hỗ trợ bởi các chính sách quy hoạch và cơ sở hạ tầng liên quan. Việc thay đổi các thành phố hiện có để đạt được những mục tiêu trên là không hề dễ dàng. Do đó, trên thế giới đã có nhiều nỗ lực triệt để để xây dựng các thành phố xanh, sử dụng tài nguyên hiệu quả hoàn toàn mới.
Thành phố New Clark là một ví dụ điển hình. Thành phố này đang được xây dựng cách Manila (Phillipines) khoảng 100 km về phía bắc. Hai phần ba diện tích của New Clark được quy hoạch dành cho công viên, đất nông nghiệp và không gian xanh khác, và tất cả các tòa nhà trong thành phố sẽ sử dụng công nghệ mới nhất để giảm lượng tiêu thụ điện năng và nước. Các dự án tương tự khác bao gồm Songdo, một thành phố thông minh xử lý chất thải thông qua ống khí nén ở Hàn Quốc (dù có môt vài lời phê bình về sự sống động của thành phố này) và Dholera – một thí nghiệm không tưởng ở Ấn Độ.
Theo Diễn đàn Kinh tế thế giới