零碳城市建设不仅面临前所未有的机遇，同时也面临重重挑战。
国家宏观政策积极推进，为“零碳”城市建设发展创造了良好的环境。我国始终坚持走绿色可持续发展的道路，党的十八大以来，我国把生态文明建设作为统筹推进“五位一体”总体布局的重要内容，确立绿色发展是新发展理念的五大理念之一，加快推进顶层设计和制度体系建设，推动绿色转型取得重大进展。
新一轮科技革命为“零碳”城市建设注入新动能。以大数据、物联网、人工智能、云计算等为代表的新一轮科技革命，正在从导入期转向拓展期，新技术的发展在产业结构优化、能源结构转型中都显示出了惊人的力量，也必然会为“零碳”城市的实现增添新动能。
城市零碳目标实现需要平衡节能减排和经济发展的关系。我国的城市化进程仍在继续，人口的增长会影响城市的规模，进而影响城市的能源消耗和资源利用。 我国经济高速增长长期依赖于资源、能源消耗和环境排放的增加，特别是发展水平较低的城市仍然处于能源利用的增加阶段。在保证经济高速增长的前提下，优化产业结构、加快创新驱动，实现经济增长与碳排放的脱钩是“零碳”城市建设的重要挑战。
城市零碳目标实现需要新技术的加速融合与突破。“零碳”城市的建设发展需要零碳技术的科技支撑，当前在新能源、清洁煤、节能降耗等战略性技术领域仍存在诸多卡脖子的瓶颈。如何加快形成具有自主知识产权的先进技术，做到各技术之间的协调融合，也是“零碳”城市建设面临的关键问题。
城市零碳目标实现需要成熟可行的建设实施路径。当前“零碳”城市、低碳城市的试点建设工作仍处于起步阶段，尚未总结出明晰的建设思路。零碳行动方案实施落地困难，缺乏切实可行的城市级零碳达标解决方案也是“零碳”城市进一步发展的挑战。此外在实施过程中，我国国内碳源汇数据的采集核算标准尚未实现与国际的互通互认，也缺乏权威的碳监测标准与信息化管理工具。
