Экологические проблемы: исчезающие виды морских животных, в том числе ламантины, тюлени, морские львы, черепахи и киты; лов дрифтерными сетями, ускоряющий процесс снижения популяции рыбы, а также способствующий разжиганию международных споров; загрязнение городскими сточными водами вблизи восточного побережья США, южного побережья Бразилии и восточного побережья Аргентины; нефтяное загрязнение в Карибском море, Мексиканском заливе, озере Маракайбо, Средиземном и Северном морях; загрязнение промышленными отходами и бытовыми сточными водами в Балтийском, Северном и Средиземном морях
Основной проблемой экологии Атлантики (и, в первую очередь, ее северной акватории) является усиливающееся антропогенное воздействие, которое может иметь необратимые негативные последствия. В целом антропогенное воздействие можно свести к следующему: 1) перелов рыбы (особенно в последние десятилетия) ; 2) шумовое загрязнение (геофизическая разведка, буровые работы, шум винтов судов) ; 3) нефтяное загрязнение; 4) загрязнение ядохимикатами; 5) бытовое загрязнение (мусор, канализационные стоки; 6) радиоактивный фон судов; 7) кислотные дожди. Ежесуточно в океан попадает огромное количество веществ в твердом, жидком и газообразном состоянии. Сбросы можно классифицировать по 2-м признакам: а) по характеру попадания; б) по видам отходов (загрязнителей) . По первому признаку это: регулярные и случайные сбросы; по второму: их химический состав и физическое состояние. Ежегодно в Атлантический океан и его моря попадает до 1,5 млн. тонн нефти и нефтепродуктов, огромное количество различных кислот и солей, миллионы тонн твердых веществ (тара, бумага, стекло, пластмасса, полиэтилен и др.) . На дне происходит захоронение радиоактивных отходов в специальных контейнерах. Значительно и тепловое загрязнение Атлантики (особенно ее северной части) из-за сброса горячих и теплых вод промышленных стоков и ТЭЦ. Кроме того, существует косвенное загрязнение океана, которое возникает при строительстве плотин, водохранилищ. При этом меняется объем стока рек, меняется твердый сток рек, изменяется химический и механический состав взвесей, попадающих в воды океана.
В США, Канаде, Франции и Великобритании созданы и действуют специальные службы по борьбе с последствиями аварийных разливов нефти. Нефтяное пятно локализуется по периметру специальными плавучими ограждениями, а затем либо вычерпывается, либо способствует оседанию нефтяных комков и дно с помощью химикатов. Эти мероприятия необходимы, как в Атлантическом океане самая большая танкерная наливка — 38% всех нефтяных перевозок (Индийский океан — 34%, Тихий океан — 28%). Больше всего нефтяных перевозок на международных трассах у берегов Западной и Южной Европы.