污水处理行业是高耗能行业，也是CH4和N2O等高增温潜势温室气体的主要来源之一，该行业的温室气体减排是实现全球气候目标的重要一环.2019年，中国城镇污水处理厂共4359座，污水处理总量达632.64亿m3，规模居世界第一.2009～2019年，全国污水处理能耗、温室气体排放量及吨水处理温室气体排放强度分别增长161.78%、193.55%和41.54%.面对协同推进降碳、减污、扩绿和增长的新形势新任务新要求，水污染物削减也需要与温室气体减排协同推进.为此，系统梳理了中国污水处理行业能源消耗和温室气体排放的来源和变化趋势，分析了行业温室气体减排面临形势和挑战.结果表明，当前中国污水处理行业面临碳排放和能源资源回收标准缺位、能源自给技术储备不足、污水处理减污降碳协同不足和基础设施及运维管理不完善等问题.基于此，未来需加快污水处理行业温室气体减排总体布局，加强减排技术和能源资源回收技术研发、验证、示范和集成应用，创新污水处理行业精细化管理，探索将自然处理系统作为技术补充，最终期望推动污水处理行业重塑.