地质环境调查工作在面临着难得的发展机遇的同时，也面临着严峻挑战。与发达国家相比，与经济社会发展的需求相比，还存在着很大的差距。
（一）生态地质理论体系尚处于萌芽探索阶段
地质环境工作服务生态文明建设，面向的对象从过去的地质环境转变为面向整个生态系统。地质环境调查从过去的关注于地质环境的资源属性、环境属性，转向关注于地质环境的资源属性、环境属性和生态属性“三位一体”。例如，在20世纪80年代以前，水文地质调查强调地下水的资源属性，80年代以后在评价地下水资源的同时，开始关注地下水的环境属性，近年来人们逐渐认识到地下水对于维持生态系统的功能具有重要的作用，不仅人类生活生产需要地下水，环境保护需要不受污染的地下水，而且生态系统提供生态服务也需要地下水。地质环境调查不仅要研究人类活动所引起的地球表层物质迁移和变化规律，还要研究人类活动所产生的正面、负面效应对生态系统的影响。生态地质涉及地质学、水文学、生态学、土壤学、地球化学等多个跨领域学科，要解决的资源、环境和生态问题错综复杂。目前，生态地质理论尚处于萌芽探索阶段，服务于生态文明建设的地质环境理论体系远未成形，需要在实践中探索，在探索中实践。
（二）资源、环境与生态三重压力并存且不断加大
从现在到2020年前后，我国仍处于工业化、城镇化的加速发展阶段，是我国全面建成小康社会的关键时期。这一时期，我国三重压力并存：一是对能源及重要矿产资源的刚性需求在未来一段时间仍将处在高位；二是水土污染继续漫延，地质灾害直接经济损失呈上升态势；三是生态系统仍呈退化趋势，生态问题凸显。作为国民经济发展的重要基础，地质调查工作既要服务于找矿突破，也要服务于生态文明建设。地质调查工作如何协调经济发展与生态系统的不平衡，如何推进我国经济的结构调整和发展模式转变，在考验着地质调查工作布局的前瞻性和科学性。传统能源和非传统能源、常规矿产和新兴矿产、开源与节流、经济发展与生态保护、开发与保护等不同利益的博弈和考量，对地质调查工作的总体布局和结构平衡提出了更高的要求。地质环境调查作为地质调查工作的重要组成，在有限的支持下，需要根据轻重缓急统筹考虑各项工作的权重与布局，以最大限度地发挥在生态文明建设中的基础性、先行性作用。另外，在资源、环境与生态的三重压力下，经济社会发展所面临的地质环境问题与资源问题、环境问题、生态问题相互交织在一起。解决这些地质环境问题，需要地质环境调查部门与环境保护、水利、建设等部门的共同努力。
（三）地质环境调查工作自身存在的问题亟须解决
尽管近年来我国的地质环境调查工作取得了令人瞩目的成就，但是自身存在的一些问题长期未能得到根本解决。随着工作领域的不断拓展，问题解决的迫切性更加凸显。地质环境监测基础薄弱，现有地下水监测网覆盖范围约占应监测面积的1/3左右，在地下水监测工程实施后，地下水监测设施的运行与维护尤为重要；地质灾害专业监测网络仅零星地分布在若干示范点上，亟须适用的监测技术与方法扩大地质灾害监测范围。地质环境问题治理技术储备不足，长期以来地质工作注重面积性的调查而忽视环境污染与生态修复机理和技术的研究，目前我国所积累的污染治理、地质填埋、二氧化碳捕获和存贮等技术还很落后。基础数据共享程度低，我国地质环境调查基础信息总体上还缺乏完善的共享体制和必要的共享环境，有限的数据资源总体质量不高，使用效率较低，整个地质环境调查信息共享建设仍处在起步阶段。
（四）生态环境问题的全球化加剧了地质环境调查工作的复杂性
今天，我国面临的一些环境与生态问题的严重性在于它们不再只是局部的或区域的问题，而是跨越国界的全球性问题。例如，全球气候变化可能导致极端气候事件发生频率增加，从而导致突发性地质灾害的发生；在地质灾害发生机理与预测研究中，需要重视全球变化的影响。雾霾是土壤污染的污染物来源之一，而雾霾的发生与运移具有跨区域性，在研究土壤与地下水污染机理时，需要考虑雾霾的跨区域性。气候变暖、荒漠化、水资源短缺、土地退化、植被破坏等全球性问题，迫使人们要从全球角度制定对策，控制和调整自身的行为，使整个地球环境朝着有利于人类的方向发展。地质环境调查的研究手段和方法在过程研究方面将不断发生变革，地质环境研究的国际化趋势将不可避免。地质环境工作的范围向“宏观更宏，微观更微”扩展，应该具备“上天、入地、下海”的技术手段和先进方法。