Tuy nhiên, ĐBSCL hiện đối mặt nhiều thách thức: biến đổi khí hậu, sụt lún, xâm nhập mặn và ô nhiễm môi trường. Vùng này cũng phát thải khí nhà kính cao, đặc biệt từ trồng lúa (chiếm trên 50% phát thải methane toàn quốc), chăn nuôi, đốt rơm rạ và sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Giải pháp chuyển đổi bao gồm: phát triển năng lượng tái tạo (điện mặt trời, gió), tái cơ cấu nông nghiệp theo hướng sinh thái như mô hình lúa - tôm, lúa - cá, áp dụng kỹ thuật “1 phải 5 giảm”, “3 giảm 3 tăng”, tưới ngập khô xen kẽ giúp giảm phát thải và tiết kiệm nước. Ngoài ra, ĐBSCL có tiềm năng tiếp cận tài chính khí hậu từ các quỹ quốc tế, phát triển kinh tế tuần hoàn, tái sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm phân bón, nhiên liệu sinh học. Các chuyên gia đề xuất cần quy hoạch liên vùng, phục hồi hệ sinh thái hấp thụ carbon như rừng ngập mặn, tăng cường giáo dục môi trường, phối hợp chính sách và hỗ trợ doanh nghiệp – người dân trong chuyển đổi xanh. Đây là điều kiện sống còn để bảo vệ sinh kế và tài nguyên vùng châu thổ.