A mineração a céu aberto, também conhecida como mineração de superfície ou mineração a céu aberto, tem desvantagens que incluem perturbação do meio ambiente e dos ecossistemas locais, exposição de elementos radioativos e contaminação de fontes de água doce. O uso de máquinas pesadas e técnicas de detonação também geram poluição ambiental.
A presença de fossas e lagoas ao redor das minas contribui para a contaminação das águas subterrâneas. A explosão de rochas cria fraturas na rocha, permitindo o vazamento de drenagem de minas abandonadas para aqüíferos subterrâneos. Água subterrânea contaminada normalmente tem um pH e dureza total mais altos e contém sulfato dissolvido. Elementos radioativos produzidos a partir de lamas de rocha também podem poluir as águas subterrâneas, vazando para o leito rochoso fraturado. A mineração de superfície também contribui para a poluição do ar por meio da liberação de compostos tóxicos. Essas partículas reagem com o vapor de água para produzir chuva ácida.
A mineração de carvão de superfície, por exemplo, contaminou mais de 5.000 milhas de riachos no leste dos Estados Unidos, impactando os ecossistemas aquáticos e o abastecimento público de água potável. Embora a mineração de superfície reduza os custos de produção e represente menos perigos para a saúde dos mineiros em comparação com a mineração subterrânea, a mineração de superfície também requer explodir em rochas e mudar a paisagem, aumentando o risco de erosão nas encostas das montanhas, deslizamentos de terra e compactação do solo. Alguns estados, como Oklahoma, exigem a recuperação de antigos locais de mineração de superfície para restaurar sua usabilidade.
