Nhiều khu vực ven sông trở thành nơi tập kết rác thải của các đơn vị xử lý môi trường, mặc dù thời gian qua, chính quyền cơ sở đã nỗ lực cải tạo cảnh quan hai bờ sông Tô Lịch.
Thành phố cũng đang triển khai dự án xây dựng hệ thống cống bao tách nước thải dọc con sông này để giảm ô nhiễm. Thế nhưng đáng buồn là nạn xả rác bừa bãi, lấn chiếm vỉa hè nhiều năm nay vẫn chưa được xử lý dứt điểm.