Từ góc độ đa dạng sinh học, hồ Tây là nơi cư ngụ của nhiều loài động thực vật. Đến năm 2013, riêng thực vật nổi đã phát hiện tổng cộng 68 loài tảo, thuộc 4 ngành; động vật nổi có 50 loài; động vật đáy có 48 loài; hệ cá có 48 loài thuộc 4 họ…, con số này là chưa kể các loài chim, bò sát, thực vật bậc cao. Với diện tích mặt nước 500ha, hồ Tây chính là "lá phổi" thiên nhiên của Hà Nội, tạo ra môi trường không khí trong sạch, đồng thời là hồ chứa nước mùa mưa, tạo nguồn nước ngầm quý giá cho Hà Nội.

Hiện nay, hồ Tây bị đe dọa bởi tình trạng lấn chiếm và ô nhiễm nguồn nước, cho đến ngày nay, khi hồ đã được kè, làm đường quanh hồ, diện tích hồ Tây đã bị thu hẹp rất nhiều.

Trong báo cáo tại các cuộc hội thảo về hồ Tây cũng nhận định, mặc dù đã được đầu tư hệ thống thu nước thải và thay đổi cách quản lý từ nhiều đầu mối về một đầu mối là UBND quận Tây Hồ, tình trạng ô nhiễm nước hồ Tây vẫn đáng quan ngại. Qua khảo sát, hàm lượng chất ô nhiễm gần bờ gấp 2 lần ở giữa hồ cho thấy hệ thống thu gom nước thải chưa bảo đảm ngăn ngừa 100% nước thải xả trực tiếp vào hồ. Vì vậy, vấn đề là phải hoàn thiện hệ thống cống, xử lý ô nhiễm, phục hồi chất lượng nước hồ trong sạch, đạt loại A như nước hồ vào năm 1960.

Được biết, Hà Nội đã phê duyệt quy hoạch hệ thống cây xanh, mặt nước đến năm 2030 tầm nhìn đến 2050. Trong đó, mạng lưới sông hồ sẽ được cải tạo, khơi thông dòng chảy và làm sạch nước; triển khai dự án lớn khai thác mặt nước sông hồ; bảo tồn mặt nước bằng cách kè và làm đường xung quanh hồ; tổ chức cây xanh gắn với mặt nước theo hướng không gian mở, tiếp cận đa hướng, phục vụ nhu cầu nghỉ ngơi, thư giãn của người dân. Đây được coi là niềm hy vọng mới của hồ Tây, để hồ xứng đáng trở thành một danh thắng quốc gia.