На магистрали действуют 14 очистных сооружений, 44 единиц пыле-, газоочистного оборудования, 9 комплексов по переработке и утилизации опасных отходов.
В результате реализации мероприятий, предусмотренных Экологической стратегией ОАО "РЖД", в 2014 году достигнуто снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от производственной деятельности подразделений ОАО "РЖД", расположенных в границах дороги, на 5,3 тонны, снижение сброса недостаточно очищенных сточных вод в водные объекты на 84,7 тыс. м3, увеличение использования и обезвреживания отходов составило 8 600 тонн.
Летом 2014 года ВСЖД приняла активное участие в ежегодном "Всероссийском экологическом субботнике – Зелёная Россия", в ходе которого было убрано 2343,06 млн.м2 территории, из них – 694,7 тыс.м2 территории предприятий ОАО "РЖД", 1430,9 млн.м2 полосы отвода, 109,5 тыс.м2 городских территорий, общий объем отходов переданных на утилизацию в ходе проведения субботника составил 342 тонны.
Некоторые объекты инфраструктуры ВСЖД расположены в водоохранной зоне Байкала, что накладывает на магистраль особую ответственность в части охраны озера как объекта Всемирного наследия. В связи с этим ежегодно проводятся берегоукрепительные работы, строятся противопаводковые и противоселевые сооружения. Таким образом, обеспечивается и безопасность перевозок, и сохранение прибрежных экосистем.
Действуют мобильные комплексы, включающие передвижные и стационарные системы для откачки и сбора высоковязких жидкостей с грунтовой и водной поверхности, магнитные пластыри для устранения течей на цистернах, заградительные боны, сорбенты и др. Кроме того, в текущем году начнется строительство базы аварийно-восстановительного формирования Байкальской природной территории, что позволит взять под контроль северную часть озера, где оно находится в непосредственной близости с линиями БАМа.