Les territoires traversés disposent d'un patrimoine naturel, historique et culturel parmi les plus riches et les plus variés de France. Conscient de sa responsabilité face à une obligation de résultats, SNCF Réseau s'attache, depuis l'origine du projet, à limiter son impact sur l'environnement en veillant tout particulièrement à :
- la sécurité des populations, et leur protection acoustique ;
- la préservation de la ressource en eau et de la biodiversité;
- la transparence hydraulique, afin de circonscrire le risque inondation ;
- la préservation des activités agricoles et viticoles ;
- l'insertion harmonieuse des aménagements ferroviaires dans le paysage.

La réduction des impacts du projet est une priorité à chaque étape, de la conception du tracé et des équipements à leur exploitation en passant par les travaux de réalisation. Les engagements de SNCF Réseau reposent sur la démarche ERC, inscrite dans la stratégie européenne pour la biodiversité :
- E : En premier lieu, éviter les impacts majeurs.
- R : Ensuite, réduire les impacts qui n’auraient pu être évités.
- C : Enfin, compenser les impacts inévitables si les deux précédentes étapes n’ont pas permis de les supprimer.
Cette préoccupation environnementale est au cœur de la démarche de concertation qui vise, via un dialogue continu avec les habitants et les acteurs du territoire, à en identifier les enjeux et à co-construire des solutions permettant de les éviter, en réduire l’impact ou en compenser les effets.

Le projet est également bénéfique pour le climat en évitant à terme l’émission de 126 000 tonnes de CO2 chaque année grâce au report modal de la route vers le train :
- Le train représente de très loin le mode de transport le plus écologique : avec seulement 9g de CO2 par voyageur et par km, il se classe loin devant l’autocar (95g), la voiture (141g) ou l’avion (168g).
- Le fret ferroviaire est également un atout pour l’environnement : un train de marchandises équivaut à 45 camions sur la route.
Globalement, le report modal permet ainsi d’améliorer la qualité de l’air et la qualité de l’eau, tout en diminuant l’accidentologie sur les routes. Il sera particulièrement bénéfique pour les zones urbaines densément peuplées, qui seront moins traversées par les flux de marchandises, grâce à la ligne mixte, ou par les flux d’accès aux gares centres, grâce aux 2 gares nouvelles.

Le projet permettra également d’améliorer la fiabilité de l’offre de service en facilitant la résilience du système ferroviaire face au changement climatique. A la suite d’un incident, d’ordre naturel ou autre, le réseau pourra plus rapidement retrouver un fonctionnement « normal » et le doublet de lignes permettra d'éviter une coupure totale des circulations ; le trafic et les usagers seront donc moins impactés.
Enfin, la réalisation de la Ligne Nouvelle Montpellier-Perpignan contribuera à l’accroissement des connaissances, grâce notamment aux études scientifiques menées sur la biodiversité et le changement climatique ou aux découvertes archéologiques. Elle contribuera également au développement de l’innovation, grâce à une conception technico-environnmentale et des modalités de travaux novatrices.
