Aufgrund hoher Luftbelastung im Ruhrgebiet ist 2008 erstmals ein Luftreinhalteplan für die Ruhrregion in Kraft getreten und wurde 2011 fortgeschrieben. Dieser enthält Maßnahmen, welche die Luftqualität zum Schutz der menschlichen Gesundheit verbessern und zur Einhaltung der geltenden Grenzwerte führen sollen.
Da der Verkehr als einer der Hauptverursacher für die Grenzwertüberschreitungen in Essen identifiziert wurde, sollte die Umweltzone zunächst die stark emittierenden Fahrzeuge schrittweise aus den belasteten Regionen ausschließen.
Dazu wurde eine zusammenhängende Umweltzone im Ruhrgebiet eingerichtet, die sich von Duisburg bis Dortmund erstreckt und eine Fläche von etwa 850 km² umfasst. Für die Umweltzone Ruhrgebiet gelten einheitliche Regelungen u.a. für die Zufahrt von Kraftfahrzeuge mit grüner Plakette sowie für Ausnahmeregelungen.
Die Umweltzone hat maßgeblich dazu beigetragen, dass die Grenzwerte für Feinstaub seit 2012 in Essen eingehalten werden. Gemäß EU-Richtlinie ist der Jahresgrenzwert für Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 10 µm (PM10) auf 40 µg/m³ festgelegt. Zusätzlich gilt ein Tagesgrenzwert von 50 µg/m³, der an maximal 35 Tagen im Jahr überschritten werden darf. Für Feinstaubpartikel mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 µm (PM2,5) definiert die EU-Richtlinie einen Jahresgrenzwert von 20 µg/m³ (ab 2020).
Da der Grenzwert für Stickstoffdioxid (NO2) jedoch immer noch überschritten wird, hat die Bezirksregierung Düsseldorf mit der zweiten Fortschreibung des Luftreinhalteplanes begonnen.