由于气候干旱等原因,近年来湖体水位持续下降,水面减少约300平方公里,导致湿地萎缩,湖区生态环境退化.从2000年至2009年,呼伦湖的水位已经下降了约4.6米,平均每年下降50厘米!呼伦湖水域面积缩减了477平方公里,比历史最大面积2339平方公里缩减了20％；相应湖蓄水量不足70亿立方米,比历史最大蓄水量138.5亿立方米减少了一半.
蓄水量减少使得水域污染严重,据相关资料显示,湖水Ph值由上世纪60年代的8.5上升为目前的9.1,碱度由2.28每升毫克当量上升到11.09,含盐量由千分之0.7上升到千分之1.6.碱化的湖水让三种鱼类已经灭绝,它们分别是细鳞鱼、蒙古红幽和哲罗鱼.
1992年10月,在呼伦湖成立了国家级自然保护区.呼伦湖国家级自然保护区面积达74万公顷,处于中、蒙、俄三国交界处的中国境内,属于跨国生态系统的一部分,与蒙古国达吾尔自然保护区、俄罗斯达吾尔斯克自然保护区共同组成了达吾尔国际自然保护区.
2006年,内蒙古自治区政府实施呼伦湖水资源配置及水环境治理工程,从海拉尔河引水,补充呼伦湖水量,恢复湖区湿地,有效地遏制了生态环境的恶化.
1999年至今,内蒙古气象局利用卫星遥感对呼伦湖水体进行了连续11年监测,今年呼伦湖开湖时间比去年晚5天左右.通过监测表明：呼伦湖面积在过去11年间不断萎缩,目前已不足1800平方千米,面积缩减少约620平方千米；呼伦湖的水环境也逐年恶化,今年观测到的水位是91.294米,比去年同期降低0.171米,透明度28厘米,比去年同期下降了1厘米.