Ô nhiễm không khí là một vấn đề nghiêm trọng ở Ulaanbaatar, đặc biệt là vào mùa đông. Nồng độ của một số loại hạt vật chất (PM10) thường xuyên vượt quá mức tối đa được WHO khuyến nghị hơn một chục lần. Chúng cũng vượt quá nồng độ đo được ở các thành phố công nghiệp phía bắc Trung Quốc. Trong những tháng mùa đông, khói thường xuyên che khuất tầm nhìn và thậm chí có thể dẫn đến các vấn đề về giao thông hàng không tại sân bay địa phương.

Nguồn gây ô nhiễm chủ yếu là các bếp lò đơn giản được sử dụng để sưởi ấm và nấu ăn ở các quận ger của thành phố, nhưng cũng là do các nhà máy điện chạy bằng than cục bộ. Vấn đề được mổ xẻ bằng vị trí của Ulaanbaatar trong một thung lũng giữa những ngọn núi tương đối cao, che chắn thành phố khỏi những cơn gió mùa đông và do đó cản trở sự lưu thông không khí.