Особое внимание было уделено защите уникальной природной среды озера Байкал. Общая, стоимость работ по природоохранным мероприятиям участка Байкальский тоннель — Нижнеангарск составила 7 % общего объема Строительно-монтажных работ.
Байкальский горный хребет круто спускается к озеру. Рассматривалось четыре варианта строительства: береговой (без сооружения тоннелей), тоннельный с сооружением четырех двухпутных тоннелей общей длиной более 5 км и два комбинированных варианта с исключением некоторых тоннелей. По береговому варианту предусматривалась отсыпка насыпи в озеро и устройство волногасящих берм. Однако исследования на моделях показали, что этот вариант приведет к загрязнению озера, нарушению кормовой зоны рыб ценных пород. Он ненадежен в эксплуатации. Окончательно был принят тоннельный вариант тщательно контролировались такие работы, как разработка гравийно-галечниковых островов и отмелей, сброс скального грунта в реку взрывным способом, неупорядоченный сплав леса. Были сооружены четыре мысовых железнодорожных тоннеля на побережье озера протяженностью 5,1 км, что позволило отделить трассу от берега и избежать нарушения режима озера при строительстве и эксплуатации магистрали.
Одним из крупнейших источников загрязнения атмосферы, водоемов и почв, нарушения естественных условий обитания живых организмов являются предприятия нефтяной и газовой промышленности, для развития которой практически во всем регионе Западной Сибири, а также в Заполярье (полуостров Ямал) сооружаются транспортные артерии.
При рассмотрении природоохранных мероприятий, связанных со строительством железной дороги к газовым месторождениям Западносибирского нефтегазового комплекса на полуострове Яма; основная состояла в выборе наиболее экологически чистого варианта этой дороги, которая проходит практически через весь полуостров с севера на юг. Вопросы охраны окружающей среды рассматривались посредством формирования локальной системы «Железная дорога как подъездной путь к нефтегазовому комплексу (НГК)» с учетом обеспечения ее экологической надежности. Следует отметить важность природоохранных мер при строительстве объектов в районах с жарким климатом, районах пустынь и полупустынь. В ходе транспортного строительства в этом регионе решались вопросы борьбы с песчаными заносами. В настоящее время эта проблема значительно углубилась в связи с экологическими изменениями в регионе. Вопросы борьбы с песчаными заносами, обеспечения устойчивости земляного полотна и Эксплуатации землеройно - транспортных машин остаются особо острыми. Для их решения разработана программа, целью которой является разработка защитных и Природоохранных мероприятий на базе новых технологий и технических средств, Обеспечивающих повышение качества строительства и достижение экономического эффекта. Ее реализация ориентирует на сокращение сроков строительства в условиях пустынь в 1,2— 1,3 раза, повышение надежности защитных мероприятий и осуществления рекультивации, земель на базе комплексной механизации, обеспечивающий снижение трудоемкости в 1,5 раза и стоимости работ в 1,5-2 раза. Предусмотрена разработка и создание ряда новых машин, в том числе пескозакрепительного агрегата с комплексом сменного оборудования для воздействия канав, узких лент, стенок из песка; откоса закрепительного агрегата с высевающим устройством; гидропосевного агрегата; уплотнителя бровки земляного полотна; устройства для непрерывного контроля степени уплотнения грунтов.