世博會期間上海市空氣質量保持了良好狀態，在184天的會展期里，本市優良天數為181天，優良率為98.4%，一級天數高達94天，占一半以上，均創造了API指數發布以來的成績；6月到9月更是連續四個月優良率達到100%；空氣中二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物等污染物濃度也較去年同期分別下降25%、10.9%和18.1%，為十年zui低。良好的空氣質量得到社會各界和參展、參觀人員好評，市民普遍感受藍天白云更多、星星更明亮、空氣更清新。
為保障世博期間空氣質量，上海市政府明確了“常態長效為主、重點強化保障”的工作思路。一方面系統推進了環保三年行動計劃和污染減排等常規措施，使污染防治水平得到穩步提升。另一方面依托迎世博綜合整治600天行動計劃，針對重點問題強化保障。禁止世博周邊25平方公里范圍內的工地施工，加強揚塵污染控制；嚴查機動車冒黑煙，做好進滬車輛環保達標工作；充分發揮長三角環保合作機制，重點對世博園區300公里半徑范圍內的燃煤電廠、重點行業、燃煤鍋爐、爐窯及餐飲業油煙氣、秸稈焚燒等實施全面綜合整治。這些措施為世博期間再現藍天白云發揮了重要的作用。
