শিল্পায়নের সবচেয়ে বড় সমস্যাটি হচ্ছে পরিবেশ দূষণ।
নতুন নতুন শিল্পকারখানা স্থাপনের ফলে শিল্পবর্জ্যের পরিমাণ বেড়ে যায়। শিল্পবর্জ্য নির্গত তরল পদার্থ নদী-নালায় পড়ে পানি দূষিত করে। বিষাক্ত পানি মাছসহ জলজ প্রাণী বাস করার অনুপযোগী হয়ে পড়ে। আবার কারখানার কালো ধোঁয়া বায়ুদূষণ করে। তাছাড়া কারখানার মেশিন ও জেনারেটরের বিকট আওয়াজে ভয়াবহ শব্দ দূষণ হচ্ছে। এছাড়া শিল্পকারখানা প্রতিষ্ঠার নামে অবাধে গাছ নিধন ও পাহাড় কেটে পরিবেশকে দূষণ করা হচ্ছে। আবাসনের নামে চাষের জমি হরণ, খালবিল ভরাট করে আবাসন তৈরি, নদীভাঙন, নির্বিচারে অনুপযুক্ত যানবাহন রাস্তায় চালানো ও শীতাতপ নিয়ন্ত্রিত যন্ত্রের ব্যবহার পরিবেশ দূষণের জন্য দায়ী। এতে মানুষের স্বাস্থ্যহানিতো হচ্ছেই তদুপরি জীববৈচিত্র্য মারাত্মকভাবে হুমকির মুখে পড়েছে। তাই - বলা যায়, শিল্পায়নের সবচেয়ে বড় সমস্যাটি হচ্ছে পরিবেশ দূষণ।