Der Umweltschutz ist für einen Verkehrsträger, der zu einem Großteil eine natürliche Infrastruktur nutzt, besonders wichtig. Diese Infrastruktur besteht aus einem Wasserstraßennetz, dessen Rückgrat die großen Flüsse bilden und das ferner auch Mündungen, Seen und Kanäle umfasst. Ein nachhaltiger Umgang mit dieser größtenteils natürlichen Infrastruktur stellt an die Nutzer besondere Anforderungen.
Mehrere Studien aus der jüngeren Vergangenheit belegen, dass sich die Binnenschifffahrt durch ein besonders umweltfreundliches Profil auszeichnet. Gezielte Maßnahmen tragen dazu bei, dieses Profil weiter zu stärken. Da zwischen den Maßnahmen im Bereich der Sicherheit und jenen im Bereich des Umweltschutzes ein enger Zusammenhang besteht, gehen Sicherheit und Umweltschutz in vielen Bereichen Hand in Hand.
Allgemeine Erwägungen bezüglich der Binnenschifffahrt gelten auch für die Rheinschifffahrt.
Die Anstrengungen für den Umweltschutz drücken sich konkret in der beständigen Bekämpfung jeglicher Art von Verschmutzung aus.
Dabei ist unter anderem zwischen dem Schutz vor Verunreinigung infolge von Unfällen ("accidental pollution") und dem Schutz in Bezug auf die Arbeitsmethoden an Bord der Schiffe, die verwendeten Techniken und die Behandlung der entstehenden Abfälle ("operational pollution") zu unterscheiden.
Unfälle können in der Binnenschifffahrt infolge technischer Mängel oder, wie bei jeder Tätigkeit des Menschen, aufgrund menschlicher Fehler auftreten. Die entsprechenden Risiken spielen bei der Erarbeitung von Sicherheitsvorschriften eine wichtige Rolle. Eine gründliche Analyse aller denkbaren Gefahren und der tatsächlich aufgetretenen Unfälle bildet die Grundlage eines einheitlichen Regelwerks zur Sicherstellung einer hohen passiven Sicherheit im Binnenschiffsverkehr (technische Vorschriften und Vorschriften zur Beförderung gefährlicher Güter).
In der Binnenschifffahrt werden für den Antrieb fast ausschließlich mit Gasöl betriebene Dieselmotoren genutzt. Schadstoffhaltige Abgasemissionen sind daher unvermeidbar. Die Zentralkommission hat Vorschriften zur Schadstoffeindämmung eingeführt. So ist für neu einzubauende Binnenschiffsmotoren eine Typgenehmigung erforderlich (ZKR 1, seit 2003, und ZKR 2, seit 2007). In diesem Zusammenhang sei auch auf die EU-Richtlinien über Motoren für mobile Maschinen (Richtlinie 97/68/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember 1997) verwiesen.
Die Zentralkommission widmet der Reduzierung der CO2-Emissionen im Rahmen ihres Großprojekts zum Thema "Klimawandel" ein hohes Maß an Aufmerksamkeit. So sind die Möglichkeiten zur nachhaltigen Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und zur Nutzung alternativer Energiequellen wie Erdgas sowie alternativer Verbrennungstechnologien Gegenstand eingehender Überlegungen.
Im Binnenschiffsverkehr entstehen Abfälle sowohl durch die Fahrgastbeförderung als auch den Gütertransport. Diese Abfälle müssen nach Maßgabe der geltenden Vorschriften über die Zwischenlagerung an Bord der Schiffe und die Abgabe an Wiederaufbereitungs- und Entsorgungsstellen behandelt werden. Besondere Bedeutung kommt dabei der Abfallvermeidung und der Finanzierung der Abfallsammlung, -abgabe und -entsorgung zu. Die Staaten, die von diesen Fragen besonders betroffenen sind, haben mit Unterstützung der Zentralkommission unter Berücksichtigung der besonderen Eigenart der Binnenschifffahrt, die u. a. auf dem mobilen und internationalen Charakter dieses Verkehrsträgers beruht, ein internationales Übereinkommen über die Sammlung, Abgabe und Annahme von Abfällen in der Rhein- und Binnenschifffahrt (CDNI) ausgearbeitet. Dieses Übereinkommen ist im November 2009 in Kraft getreten. Der geographische Anwendungsbereich erstreckt sich auf die Wasserstraßen Belgiens, Deutschlands, der Niederlande, einen Teil der Wasserstraßen Frankreichs (Rhein und Mosel), Luxemburgs und der Schweiz (Rhein). Das Übereinkommen und dessen Anwendungsbestimmung sehen ein generelles Verbot zur Einleitung in Oberflächengewässer vor und enthalten detaillierte Vorschriften zur Vermeidung und Behandlung von Schiffsabfällen sowie zur Art und Weise ihrer Abgabe an Landanlagen. Ferner legt das Übereinkommen die Verantwortung für die Entsorgung dieser Abfälle fest. Da die Vorschriften für die einzelnen Abfallarten voneinander abweichen, wurden sie nach dem Ursprung der Abfälle jeweils in besonderen Anlagen zur Anwendungsbestimmung zusammengefasst:
Teil A: regelt die Behandlung und Finanzierung öl- und fetthaltiger Schiffsabfälle;
Teil B: regelt die Behandlung von Abfällen aus dem Ladungsbereich;
Teil C: betrifft die sonstigen Abfälle wie Hausmüll, übrigen Sonderabfall, häusliches Abwasser von Fahrgastschiffen u. ä.;
Das CDNI sieht eine eigene Entscheidungs- und Begleitstruktur vor, die u. a. aus einer Konferenz der Vertragsparteien (KVP) und einer Internationalen Ausgleichs- und Koordinierungsstelle (IAKS) besteht. Die Sekretariatsgeschäfte dieser Organe werden vom Sekretariat der Zentralkommission von ihrem Sitz im Palais du Rhin in Straßburg aus wahrgenommen.