A Balaton térsége levegőtisztaság szempontjából előnyt élvez az ország más tájegységeihez képest, az üdülőkörzet területén környezetszennyező ipari tevékenységet folytatni tilos, ezzel együtt eleve kevés ipari üzemet lehet találni a tó körül és annak vízgyűjtő területén, illetve a térség erdősültsége meghaladja az országos átlagot. Légszennyezési problémák főként a közlekedési kibocsátásokból, valamint a lakossági fűtésből adódnak. Problémás területek jellemzően túlterhelt vonalas létesítmények mentén fordulnak elő. A Balaton környezetének idegenforgalmi szempontból legvonzóbb tényezője a víz. Ez a tó vízkészlete mellett magába foglalja a termálvizet is, amelyre az egészségturizmus jelentős része épül. A sekély, kis vízgyűjtő területtel rendelkező Balaton, illetve a fedetlen karsztterületek felszín alatti vizei rendkívül érzékenyek a környezeti hatásokra. Ez a turizmus, illetve az egészséges ivóvízellátás szempontjából egyaránt fontos.
Balaton vízminőségének alakulása évtizedes tendenciában kedvező, OECD trofitási skála szerint mezo, vagy eutróf minősítésű (közepesen termő, nagy trofitású vízminőség jelzés). A tó vízminősége alkalmas a legkülönbözőbb vízhasználatokra, így a fürdőzésre is.
Több ezer év geológiai adatainak alátámasztása szerint régészeti és történelmi adatokkal rekonstruált idősor alapján a Balaton átlagos vízszintje a mai felett 5-8 méterrel alakult. A Balaton természetes vízszintje a mai szintnél átlagosan közel egy méterrel magasabban alakulna, a tó vízjátéka elérné a 4-5 métert is, ami azt jelenti, hogy a szabályozott vízszinthez képest gyakran lenne jóval alacsonyabb, illetve méterekkel magasabb vízállás, ami sem a tó élővilága, sem a tó körüli humántevékenység szempontjából nem lenne kedvező. A Balaton vízszintjét a Sión való leeresztéssel lehet szabályozni, de a nyitással csak a tóban megjelent szabályozási szint feletti víztömeget lehet leereszteni.
Az elmúlt mintegy másfél évszázad során a Balaton vízszintje számos alkalommal volt az aktuálisan tervezett szabályozási szinthez képest alacsony, illetve magas. Magas vízállásra az 1870-80-as években, a 20-ik század első évtizedeiben, az 1930-as, 40-es években volt példa, de számos év során a Kádár-korszakban is magasabb volt a vízállás a felső szabályozási szintnél. Alacsony vízállás ritkábban fordult elő a magasnál, de extrém alacsony vízállást jegyeztek fel például az 1860-as és az 1890-es években, a 20-ik század során az 1920-as évek elején, de előfordult a szabályozási szintnél alacsonyabb vízállás a század második felében 1950-es, ’60-as, ’80-as és a ’90-es években is. A 21-ik század során 2003-2004-ben, majd 2012-ben alakult ki alacsony vízállás.
A Balaton vízállásában elkerülhetetlenül bekövetkező ingadozások negatív hatásait lehetséges módon semlegesítendő 2017-től átlagosan 110 cm-ről 120 cm-re emelkedett a víztömeg felső szabályozási szintje, ezzel mintegy 60 millió m³ plusz víztárolási kapacitás vált lehetővé a tómederben.
Fél évtizeddel a Balaton átlagos vízszintemelése után a tó vízállása 2022 első felében ismét a sokévi átlag alatt alakul. A jelenség alapvető magyarázata a tó vízgyűjtőjének csapadékszegénysége, ami a hozzáfolyás csökkenésével a Balaton víztömegének apadását, száraz, csapadékmentes klimatikus viszonyok tartóssága mellett párolgási együtthatással a vízszint akár drasztikus csökkenését eredményezheti. A Balaton és vízgyűjtőjéről végzett klímamodellezés eredményei szerint a jövőben harminc-negyven évente legalább egyszer átlagosan 50 cm alá is lesüllyedhet majd a vízszint.
A Közép-dunántúli Vízügyi Igazgatóság szakértői által készített beszámolók szerint az 1980-as években egészen a ’90-es évek közepéig rendszeresek voltak a nyár végi algásodások, ezt jellemzően a kékalga, ezen belül is a nitrogénkötő fonalas fajok nyárvégi (augusztusi) elszaporodása okozta. Az 1995-2018 közötti, szinte teljesen problémamentes időszak után, 2019 augusztusában váratlanul nagy tömegben szaporodtak el az algák a tó nyugati területein.
Ez a jelenség 2020-ban és 2021-ben sem ismétlődött meg, a vízminőség nem lépte át a hipertróf (túltermő vízminőség jelzés, fürdőzésre nem javasolt) szint határértékét, de a 2019 évi események egyértelmű kiváltó okait nem sikerült feltárni, előfordulásának jövőbeni esélyei sem ismertek.
A Balatonban az elmúlt évtized során egy jelentős tömeges halelhullás következett be, 2014 során a tó gardaállománya ritkult meg, a következő évek során az állományszám rendeződött. A nyári időszak során előfordul, hogy a tóban ma már alacsony egyedszámban élő angolna, illetve busa elhullásáról számolnak be a jelentések, azonban a szórványosan előforduló haltetemek vízminőségi problémát nem okoznak. A tó körül rendszeresen zajlik szúnyoggyérítés, az árvaszúnyogok jelenléte, a vízben lebegő maradványaik, vagy a rajzásukkor észlelhető enyhe vízhabosodás zavaró látvány lehet, de valójában ártalmatlan jelenség.
A balatoni viharjelzések összesített fenntartási ideje évek óta növekvő, az emelkedést nagyobb részben a másodfokú viharjelzések fenntartásának megnövekedése (250 óra körül) okozta. A viharos napok számát tekintve (a szezon első hat hónapjára összegezve) 2017 volt az egyik legviharosabb év.
Az üdülőkörzet területét változatos domborzat jellemzi, a Balaton medencéjét a környező hegységek, a hideg szelektől óvó Bakony északról, illetve a Zalai- és Somogyi-dombság keretezi. Földtanilag változatos, egyaránt megtalálhatók a vulkáni eredetű, bazaltos, mészkőmálladékos rétegek, mint a löszös, barna és vörös erdőtalaj, a dolomit vagy a pannonhomok. Mint Közép-Európa legnagyobb kiterjedésű tava, a Balaton rengeteg visszaverődő napfényt, megfelelő páratartalmat és hűvösebb nyarakat eredményez, így alkotva egy sajátságos mezoklímát, ami kifejezetten kedvez a szőlőültetvényeknek.
A Balaton térsége európai viszonylatban is számon tartott szőlő-, és bortermelő terület, Magyarország jogszabályban nevesített hét borrégiójának egyike.
A Balaton borrégió területe több mint 9 ezer hektár. A Balaton borrégió területi és klimatikus szempontok alapján talán legösszetettebb valamennyi hazai borrégió közül. Vannak ugyan egységes jellemzők, mégis a borrégiót alkotó területek mindegyiknek megvan a saját arca és karaktere. A borrégió jellegzetes fajtája az olaszrizling, de olyan különlegességek is megtalálhatók, mint a kéknyelű, a budai zöld, a cserszegi fűszeres, vagy a juhfark.
Ökológiai szempontból a Balaton környezete rendkívül sokféle. Számos védett növény és állatfajnak nyújt élőhelyet. Változatos domborzatának és földtani felépítésének köszönhetően növényvilága rendkívül változatos. Nagy kiterjedésű területek állnak a Balaton-felvidéki Nemzeti Park védelme alatt, de találhatók itt a Natura 2000-hez tartozó, illetve Ramsari Egyezmény alá vont területek is. Tájesztétikai szempontból szintén értékes területeket lehet találni a régióban, kiemelkednek ebben a vulkáni eredetű tanúhegyek, illetve a karsztos területek jellegzetes domborzati-, és kőzetformáikkal.