Основные экологические проблемы Индийского оккеана как и других частей Мирового океана, прежде всего связаны с антропогенными воздействиями на морские экосистемы и серьезными повреждениями устойчивости этих природных систем. Воды Индийского океана испытывают различные виды загрязнений. Нефтяное загрязнение занимает особое место.
Опасный характер носит загрязнение Индийского океана тяжелыми металлами. Это ртуть, свинец, кадмий. Они попадают в воды океана через атмосферу и с речными стоками и поэтому встречаются повсеместно. Вредно действуют на морские организмы также медь, цинк, хром, мышьяк, сурьма, висмут, содержащиеся как в промышленных, так и в сельскохозяйственных отходах. В отличие от нефтепродуктов металлы не разрушаются в природе, а только меняют физико-химическое состояние в той или иной среде и могут накапливаться в морских организмах.
Быстро растет загрязнение океана твердым мусором, который сбрасывается с судов и выносится в океан сточными водами с суши. Имеются сведения, что на дне Индийского океана захоронено огромное количество контейнеров со всякого рода токсичными и радиоактивными отходами.