2004年联合国环境规划署（UNEP）公布了一份题为《东北亚可持续发展首要问题》的报告，其中对东北亚地区所面临的环境安全问题进行了分类。
空气污染
对于空气质量的威胁主要来自于持续加剧的城市空气污染、能源的高消耗及低效率的行业生产活动。与1990年相比，中国和韩国空气中主要污染物的含量已经得到实质性削减和控制，这归功于两国严格的国内立法和降低空气污染设备的投入。但蒙古的乌兰巴托建有3座热电站，每消耗252万吨煤炭，才能生产25.066亿千瓦的能量。蒙古约63000个家庭住在蒙古包里，烧炉子取暖所燃烧的350000吨煤炭释放出城市大部分污染气体。乌兰巴托空气中颗粒物的含量约为120～200mg/m3，大气中二氧化碳和二氧化硫的浓度分别是人类健康所能承受的极限浓度的1.5～2.6倍和1.3～2.8倍。
东北亚地区重要城市的经济高速发展则导致由汽车引起的空气污染，空气中无论是氮氧化物还是颗粒物的含量都在上升，并严重影响当地居民的健康。中国主要表现为空气中总悬浮颗粒的含量居高不下。目前，随着车辆使用的增加，尾气排放在中国、韩国和日本都呈快速上升趋势。
另外，空气污染物的跨国流动，也已经引起了广泛的关注，一国的污染物可能对于整个东北亚地区的土地和海洋环境都有影响。在中国所有被监控的城市中，约有半数每年平均降水PH值低于5，表明雨水的酸度较高，这主要是由以煤作为原料的发电厂和生产企业所释放出的硫氧化物和氮氧化物造成的。中国作为东北亚地区氟氯碳化物的最大制造者和使用者，1986—1994年间对臭氧破坏物的使用以每年12%的速度递增。
还有一个在本地区及世界范围内都较受关注的问题，即东北亚地区工业化国家因传统燃料的使用而释放的温室气体所引起的气候变化。2001年，日本排放的二氧化碳比基准年（1990年）的总量多了5.2%，而根据东京议定书：2008—2012年，日本的目标是比1990年的释放量减少6%。
淡水质量
由于地理位置和气候条件的影响，东北亚地区淡水资源的分配并不平均。朝鲜、韩国和中国东北处在季风地带，有相对充足的水资源，并可以由季节性强降水加以补充。然而近年来，由于降雨的季节性变化和基础设施匮乏，这些地区雨季也经常发生干旱或洪水。而中国西部和蒙古属干旱地区，降水量低，水资源极其匮乏。
淡水是珍贵而有限的资源，对于社会可持续发展及稳定都至关重要，但随着东北亚地区人口快速增长和经济高速发展，如何实现水资源的供给能够持续满足需求便成为问题。
2007年10月，UNEP公布了《全球环境展望》综合报告。该报告所进行的一项淡水使用统计数据表明，亚太地区范围内，东北亚国家工业部门的淡水使用数量远远高于亚太其他地区，如南亚、东南亚、中亚以及澳大利亚和新西兰。东北亚地区家庭淡水使用数量也位居这一范围的首位，农业部门淡水使用数量次于南亚地区，位居第二。
海洋环境恶化
日本、朝鲜、韩国和中国都拥有绵长的海岸线。日本尤其特殊，四面环海，拥有约13685千米、东北亚地区最长的海岸线，海岸线向外200海里以内也都是其专属经济区，其国民经济对海洋和沿岸活动的依赖很大。
许多国家的重要城市也要依靠海洋进行发展，例如日本、朝鲜和韩国赖以发展的渔业及海洋运输业。由于经济活动的频繁性及海洋生态系统的脆弱性，环境保护和经济发展时常发生冲突。而海洋环境生态系统除了受本国经济活动的影响外，还极易受邻国经济活动的影响，使之成为一个地区关注的问题。
海洋环境的恶化和污染以及海洋资源的枯竭，可能源于各种因素，如沿岸发展、污染物倾倒、富营养化、过分捕渔及海洋生态系统恶化。沿海渔业资源也受到填海造地、工业污水、废物倾倒、溢油等负面行为的影响，且结果往往是深远而严重的。
向水中排放大量农用化学品也是一个普遍性问题。一项调查发现，日本海域内水银的含量相当高，而主要来源就是陆上化工厂所排废水。
尽管富营养物质的排放已经受人关注，但赤潮和蓝潮现象还是在各国沿海经常发生，这对渔业和旅游资源都是巨大的破坏。赤潮已成为日本、韩国和中国重点关注的环境问题之一。目前为止，富营养化现象已经发生于某些半封闭海域，如东京湾、伊势湾和濑户内海。根据调查，赤潮引起的渔业损失在1990年就已经达到1400万美元。
土地退化和沙漠化
农用地的不当使用、低效的土地资源和水资源管理、森林砍伐、自然植被破坏、重型机器的频繁使用、过度放牧等经济活动都可能导致土地退化，另外包括干旱、洪水、滑坡等在内的自然灾害也会造成土地退化。
中国和蒙古正遭受严重的土地退化和沙漠化。2000年，中国受沙漠化影响的土地共有2622300平方千米，约为中国土地总面积的27.32%。由于保护不力、过度砍伐和放牧，蒙古30%的草地受到破坏。过去40年，蒙古境内的沙漠地带增加了380000平方千米，其土地总面积的70%正在退化。
防止耕地退化是维持可持续农业政策的关键。中国很多耕地因为各种原因正在退化，例如有机肥料的使用不足导致土地日趋贫瘠、耕种条件恶化、水土保持能力下降等。而耕地数量在2001年减少了617300公顷，几乎相当于全国耕地的0.5%。在蒙古，由于采矿、过度放牧等原因导致土地退化严重、土地贫瘠和耕地荒废，目前其农作物产量仅是20世纪80年代的一半。
沙漠化问题同样也对农村居民构成了生存威胁，尤其是影响了农业生产活动。沙尘暴甚至能够影响到距离沙漠遥远的城市与农村居民。北京、乌兰巴托、首尔及福冈等城市经常遭受沙尘暴的困扰。日本气象厅报告称，自2000年以来，日本境内受沙尘影响的区域已经显著增加。2002年3月，黄沙席卷了韩国的许多重要城市，导致其国内70个航班被迫取消。
森林毁坏及物种多样性减少
森林毁坏和退化是威胁生物多样性、生态系统稳定及森林产品长期生产能力的重要因素，并将严重减损国民经济赖以生存和发展的自然资源。东北亚各国森林情况各不相同，1990—2000年，中国森林面积以每年18063平方千米的速度增加，年均增长率为1.2%，而蒙古却以每年600平方千米的速度递减，年均下降率为0.5%。
蒙古森林毁坏的主要原因在于过去几十年的人为或自然因素，如森林火灾（尤其是1996—1997年间）、病虫害及不当或非法砍伐。森林减少所造成的经济和环境影响是巨大的。在蒙古，林业曾是国民经济的重要部门，1985年顶峰期为20000人提供工作岗位，行业产值占GDP的6%。但到了2000年，这个部门几近崩塌，产值只占GDP的0.32%，全国只有3000人从事该行业。恶劣的气候、干燥、多风、低温及较短的生长期，导致被毁森林的重新生长将非常困难。而森林毁坏正是蒙古境内沙漠化、物种多样性减少及水资源匮乏的主要原因。
虽然东北亚地区的生物资源可谓丰富，但也正面临着日趋严峻的威胁。据报道，中国是世界上物种多样性位列第三的国家，全国有超过30000种高等植物和6347种脊椎动物，分别占世界物种总数的10%和14%。但人类的活动正威胁着这一地区的生物物种。如直接采摘和出口自然产品，尤其是原木和鱼类；因农业生产而侵蚀原始森林、湿地或草场、建设堤坝；以高产的外来物种代替传统作物等。偷猎、偷渔、非法采摘等现象在蒙古和韩国较为严重，周边国家的巨额黑市利益更加剧了这些行为。朱鹮——一度在日本、朝鲜半岛和俄罗斯均较为常见的鸟类，已经因为过度捕杀几近灭绝。
自然灾害
东北亚地区的居民及其生活环境正越来越多地遭受自然灾害的折磨，而这些自然灾害都直接或间接源于人类的活动，如人口数量和密度高速增长、移民及城市化、全球环境变化等。
在东北亚，自然灾害已经引起广泛关注。洪水、干旱、地震、火山爆发、山体滑坡、海啸及台风在各国屡见不鲜。1995年日本神户地震，导致超过5000人死亡，超过26000人受伤，占该城市人口的1/5的150万人无家可归，并对建筑物、交通系统及其他基础设施造成了巨大的破坏。1996年中国扬子江洪涝灾害，造成2700人死亡，200万人无家可归，不计其数的动物被淹，超过2000万公顷的庄稼被毁。蒙古2000—2001年的寒冬，是有史以来最冷的冬天，共导致820000头家畜死亡，全国1/3的地区处于紧急状态，4500个家庭的生存出现了危机。就连沙尘暴在此期间也不时侵扰着上述地区。
能源
东北亚地区有能源消耗大国，包括中国、日本和韩国，该地区整体的能源消耗数量是全世界较高的区域之一。而这种能源高消耗的模式很可能进一步恶化，尤其是在经济发展速度较快的中国和韩国。从能源供应角度看，日本和韩国国内能源资源都很匮乏，对国外资源非常依赖。而中国尽管各种能源资源较为丰富，但仍然无法满足日益增长的国内需求进而成为石油和天然气的进口国。确保能源稳定供应成为本地区未来经济稳定发展的首要问题之一。从能源资源结构角度看，中国、朝鲜和蒙古对煤炭的依赖程度很高，日本和韩国则主要依赖石油。日本对可再生能源的利用，如太阳能、风力，正朝着实现从传统石油类能源脱离的目标前进，其目的在于履行《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方大会（即京都会议）所要求的减少温室气体排放的目标。
传统的非再生性能源消耗，往往对环境产生巨大的压力，空气污染、全球变暖都被认为与之有关。这类能源消耗中产生的硫氧化物和氮氧化物会导致空气质量变差及酸性物质积累。在东北亚地区，这种空气污染在中国和蒙古尤其严重。