近年来，湛江市的环境保护工作取得了卓越的成就，根据城市综合整治定量考核结果显示，“十五”以来湛江市的环境质量一直居于全国47个环保重点城市的前列。特别是通过加强工业污染源的达标整治后，2005年COD的排放量是6.6万吨，比“九五”期末的6.79万吨降低了2.80%，超额完成国家要求减排2%的任务。但是，由于工业的发展，2005年SO2排放达4.82万吨，治污减排仍然列入湛江市市委、市政府的重要工作。
治污减排工作被摆上重要位置，得益于湛江市委市政府的高度重视。为了切实完成国家下达的减排任务，湛江采取一系列措施治理污染。首先，加大了环境保护目标责任制考核的力度，把治污减排列入了政府任期目标责任考核的内容。
通过淘汰大批污染严重，规模较小，技术落后的水泥、造纸、酒精以及一些水产品加工项目，加大产业结构调整的力度。再次，致力推动碧水蓝天工程，并组织环保、纪检监察、工商、技监、经贸、城市执法等多家部门开展打击不法排污企业的专项行动。通过对机动车、摩托车的管理，改善大气环境质量。环保部门还通过推广新技术，对老企业进行改造，特别是在制糖业推广使用无滤布真空吸滤机的技术改造，减少污染物的排放。
2006年湛江市提出了通过“创模”促减排的工作思路，提出用三年的时间实现“创模”目标，争取2009年申请国家验收。湛江发电厂年排放SO23.6万吨，占全市SO2排放量的95%，这无疑是削减SO2的关键。2005年5月，湛江发电厂脱硫工程正式启动，总投资约5.1亿元，其设计烟气脱硫效率达到92.3%。2006年12月28日，第一台机组已顺利建成投运，其余3台机组的脱硫装置正在施工中，将于年底前建成投运。湛江发电厂的脱硫工程完成后，其二氧化硫排放量将在目前的基础上减少90%以上，这为全市2010年SO2排放比2005年减少7%的目标打下坚实基础。
作为湛江支柱产业的22家糖厂，其年COD的排放量占全市排放总量的14.45%，这无疑是治污减排的关键。针对制糖工艺污染主要来自洗滤布水的特点，湛江市环保局积极引导企业走技改治污的道路，引进了无滤布真空吸滤的工艺，已有20间糖厂全部或部分使用了这一技术，污染物排放减少90 %以上。
通过实施环保基础设施建设，进一步推进“减排”目标。2004年投资了1.3亿元建设赤坎污水处理厂。首期5万吨/日已于2005年11月建成投产，目前二期5万吨/日工程已进入招标阶段。设计规模20万吨/日的霞山污水处理厂首期工程（处理能力为10万吨/日）相继投入建设，主体工程已完成，目前已进入设备和配套工程阶段，计划2007年完成投产。吴川市污水处理厂工程（项目设计规模污水能力4万吨/日，首期为2万吨/日）也于2006年11月21日动工建设，计划2008年完成。麻章污水处理厂、坡头污水处理厂、东海岛污水处理厂也已开始筹建，预计到“十一五”期末，湛江市的城市污水日处理量达到26万吨，处理率达到80%以上。
为了全面实现减排目标，湛江市环境保护局除认真落实重点工业污染源的治理，力促生活污水处理外，通过把好建设项目准入关，切实执行建设项目环境保护“三同时”政策，确保新建项目达标排放，促进工业污染源全面达标等工作，全面推进治污减排工作。2006年，取得了“十一五”治污减排的“开门红”，全市工业“三废”排放总量比上年减少，工业污染占全市污染负荷的比重继续下降。市辖区重点工业企业废水排放量489.65万吨，比2005年减少7.25％；COD排放量270.36吨，比2005年减少27.19％；SO2排放量3.59万吨，比2005年减少7.2％；烟尘排放量为5016吨，比上年减少2.84％。