Сары-Арка- Казахский мелкосопочник расположен между крупными равнинами – Западно- Сибирской и Туранской, а на востоке примыкает к горным сооружениям Алтая и Тарбагатая. Долгое время на этой территории проводились ядерные испытания на Семипалаинском полигоне. это до сих пор сказываются на жизни природы и человека. За 40 лет на полигоне прогремело 470 ядерных взрывов, пострадало около миллиона жителей. 28 февраля 1989 года родилось антиядерное движение «Невада — Семипалатинск», оганизатором которого стал видный деятель Казахстана, писатель Олжас Сулейменов. 29 августа 1991 года Указом Президента Нурсултана Абишевича Назарбаева Семипалатинский полигон был закрыт, но отголоски взрывов слышны до сих пор.
Экологические проблемы касаются и вод Сарыарки. Уровень Балхаша за последние 10-15 лет снизился на 2,8-3 метра. Снижение количества воды ведет к чрезмерной минерализации вод. Воды Балхаша загрязняются отходами металлургических предприятий, построенных на его берегах. Загрязняются воды Ишима. Обнаружены источники загрязнения подземных вод.
Города Жезказган, Караганда, Балхаш, Экибастуз являются чрезвычайно опасными регионами. Загрязнение воздуха превышает возможные нормы в несколько раз, это приводит к увеличению количества людей с различными заболеваниями.
В критическом состоянии находятся земельные ресурсы: истощаются плодородные пахотные земли, опустыниваются пастбища. Под угрозой исчезновения находятся многие виды животных и растений.