火电厂是SO₂、NOx和烟尘等大气污染物、二氧化碳等温室气体和汞等重金属排放的主要来源。近年来随着经济快速发展，全国的电力需求和供应也持续增加，电力装机规模从2010年的9.7亿千瓦增加到2015年的15.3亿千瓦，火电大气污染物的排放对大气环境的影响将越来越严重。中国环境统计年鉴的数据表明，2012年电力、热力生产和供应业的SO2、NOx和烟尘的排放量分别占工业废气排放量的45%、64%和23%。为推动中国的大气污染防治进程，环保部对火电厂的污染防治提出了更高的要求。
 
由于我国能源资源以煤炭为主，我国的火电行业结构长期维持着以燃煤机组为主的基本格局。因此近年来环保部出台实施了一系列的法律法规、规划和技术政策，对燃煤电厂提出了以下要求：
 
（1）逐步加严排放标准
中国的《火电厂大气污染物排放标准》不断加严，从GB13223-1996到GB13223-2003到GB13223-2011，除了加严对SO₂、NOx和烟尘三项污染物的排放限值外，新增了汞及化合物的标准。目前，中国火电厂的SO₂和NOx污染物排放限值已经高于欧美等发达国家，北京更是严于国家标准。
 
2011年修订颁布的《火电厂大气污染物排放标准》还设定了火电厂的大气污染物特别排放限值，要求涉及京津冀、长三角、珠三角等“三区十群”的47个地级及以上城市执行特别排放限值。2015年，国家对燃煤电厂开始全面实施超低排放改造，要求30万千瓦及以上公用燃煤发电机组、10万千瓦及以上自备燃煤发电机组实施超低排放改造，超低排放的标准更是严于特别排放限制。

（2）进行脱硫、脱硝、除尘治理
为推进重点行业大气污染治理，京津冀、长三角和珠三角地区在2014年提出限期完成电力行业的脱硫、脱硝、除尘设施建设。
截止到2015年，全国煤电装机规模为9.0亿千瓦，已安装脱硫设施的煤电机组为8.9亿千瓦，安装率达99%以上；已安装脱硝设施的煤电机组为8.3亿千瓦，安装率达92%。
 
（3）超低排放改造
2015年，全国煤电机组完成超低排放1.40亿千瓦。在此基础上，国家提出十三五期间全国力争完成煤电机组超低排放改造4.2亿千瓦的目标，并对东部、中部和西部提出了超低排放改造时间要求，如图所示。  在十三五开局之年（2016年），全国已顺利完成2.54亿千瓦的煤电超低排放改造目标。
（4）调整电力结构
2010年到2015年，中国的电力装机规模从9.7亿千瓦增加到15.3亿千瓦，其中煤电装机规模从6.6亿千瓦增加到9亿千瓦，比重从68.04%下降到58.82%。中国水电、风电、光伏发电装机规模和核电在建规模均居世界第一，电力结构调整步伐加快。
 
（5）实施排污许可证制度
2016年，国务院印发了《控制污染物排放许可制实施方案》，并率先对火电行业核发排污许可证，要求2017年6月30日前，完成对火电行业企业排污许可证的申请与核发工作。截止到2017年7月1号，全国已向1558家火电厂核发了排污许可证。