استان تهران در دهه‌های اخیر به‌واسطه تمرکز فعالیت‌های اقتصادی و جریان‌های شدید مهاجرتی، با فشارهای فزاینده‌ای بر منابع و زیرساخت‌های محیط‌زیستی مواجه شده است. این تحولات موجب افزایش نابرابری‌های فضایی در دسترسی به خدمات محیط‌زیستی در میان شهرستان‌های استان شده است؛ ازاین‌رو، تحلیل فضایی وضعیت محیط‌زیستی شهرستان‌ها برای شناسایی این نابرابری‌ها ضروری است. در این‌راستا، در این پژوهش، ابتدا داده‌های آماری 12 گویه در قالب 3 شاخص در بعد محیط‌زیستی گردآوری و با استفاده از روش آنتروپی شانون وزن‌دهی شدند. در ادامه، برای ترکیب گویه‌ها و رتبه‌بندی شهرستان‌ها از تکنیک TOPSIS استفاده شد. سپس، شهرستان‌ها به‌صورت مطلق در چهار سطح «پایدار، نیمه‌پایدار، آسیب‌پذیر و بحرانی» سطح‌بندی شدند. نتایج حاصل از سطح‌بندی نشان می‌دهد هیچ‌یک از شهرستان‌های استان در سطح پایدار قرار نگرفته‌اند و تنها شهرستان‌های فیروزکوه و شمیرانات در وضعیت «نیمه‌پایدار» قرار دارند. در مقابل شهرستان‌هایی نظیر پیشوا، تهران، پردیس، رباط‌کریم، دماوند و ورامین در سطح آسیب‌پذیر و شهرستان‌های قدس، بهارستان، اسلامشهر، ری، ملارد، قرچک، شهریار و پاکدشت در سطح بحرانی قرار گرفتند. این نتایج بیانگر تمرکز نامتوازن امکانات و خدمات زیست‌پذیری در سطح استان و شکاف عمیق میان شهرستان‌های شمالی، جنوبی، غربی و جنوب‌غربی است و حاکی از آن است که الگوی زیست‌پذیری در استان تهران از توزیع فضایی نامتعادل پیروی می‌کند. بر این اساس، تدوین راهبردهای ارتقای زیست‌پذیری در پژوهش حاضر مبتنی بر کاهش نابرابری‌های فضایی و حرکت به سمت توسعه پایدار در سطح استان صورت گرفته است.