乌鲁木齐是冬季大气污染最严重的城市之一，为了改善冬季大气污染问题，近年来新疆维吾尔自治区坚持以改善生态环境质量为目标、以大气污染治理为重点、以强化环境监管为手段，下大力气对全区多个城市大气污染进行了有效治理，包括支持乌鲁木齐市实施“蓝天工程”。
2012年，乌鲁木齐市全面开展了以“煤改气”为重点的八大类22项大气污染治理工程，投入121亿元对市区包括集中供热企业、社会单位的锅炉和一些城中村小锅炉进行了清洁能源改造，彻底改变了供暖能源结构。减少煤炭消费量近500万吨，降低了煤烟尘在PM10中的比例，从“煤改气”前的57%减少到33%;全市供暖锅炉二氧化硫、氮氧化物的环境浓度贡献分担率相应减少58%和22%。按照《环境空气质量标准》(GB3095-1996)评价，2012—2013年度采暖期环境空气质量达标(优、良)天数共117天，达标率为63.9%，与上一采暖期相比达标天数增加10天，达标率首次超过60%;主要污染物二氧化硫浓度下降明显，降幅达到54.4%;可吸入颗粒物浓度也有所下降，降幅达9.7%，以上数据表明乌鲁木齐2012—2013年度采暖期空气质量明显改善，“煤改气”等大气污染治理工程成效显著。
从2013年元月1日起，乌鲁木齐市开始执行《环境空气质量标准》(GB3095-2012)，若按照新标准进行评价，2012—2013年度采暖期乌鲁木齐市环境空气质量总体达标天数比例仅为21.2%，超标天数比例为78.8%。从整个采暖期浓度均值来看，PM2.5、可吸入颗粒物、二氧化氮均超标，超标倍数分别为3.07倍、1.93倍、0.84倍，这意味着乌鲁木齐大气污染形势依然严峻，污染治理仍然任务艰巨，任重道远。
大气污染原因分析：
1.静风、逆温、大雾等极端不利条件是乌鲁木齐空气污染的重要原因，风沙、扬尘等污染物对空气质量造成重大影响;
2.工业企业能耗、排放比重大，火电厂成为主要污染源;
3.随着机动车的增加，机动车尾气污染日趋严重;
4.是开放源对颗粒物贡献较大，严重影响环境空气质量。
大气污染治理建议：
1.继续加大调整能源结构力度，提高能源利用效率，实施工业锅炉“煤改气”工程。
2.削减电厂污染物排放，分步实施城市周边5大主力电厂关停、搬迁工程，对企业自备电厂进行关停或“煤改气”。
3.加大机动车尾气治理力度。实施黄标车限行措施，开展黄标车淘汰工作，提高在用车排放标准及车用油品质。
4.提升城市环境管理水平，有效控制城市及周边开放源。
5.深入开展乌鲁木齐市大气污染防治技术研究，形成区域环境问题研究的长效机制。
2013年市政府将再次投入137亿元实施包括热网建设、燃气管网建设、工业企业搬迁、燃煤电厂污染治理等方面的46个重点项目，并提出加强大气污染防治12个方面42条具体措施，确保乌市环境空气质量得到持续改善。
