贸易自由化有助于发挥区域比较优势，提升经济福利，但其对环境污染的效应存在较大争议。本文选取2003～2015年中国283个地级市面板数据，运用异质性双边随机前沿分析方法，测定了贸易自由化对环境污染的溢出效应、污染效应以及环境净效应。结果表明：贸易自由化加剧了当前的环境污染，且在观测的环境污染影响因素中占主导地位；贸易自由化平衡了城市间污染效应，对环境污染呈逐年递减趋势；较高的城市等级、贸易条件与经济水平，以及较小的城市规模，能降低环境污染效应。因而，提升贸易质量，实现贸易资源与治污经验的转移，是提升贸易环境效应的重要途径。