为破解“双碳”目标下西安市生态环境治理的结构性难题，本研究结合实地调研与数据模拟，系统分析西安市生态环境治理现状、问题及优化路径。结果表明：西安市存在能源结构高碳锁定、产业结构重型化、协同治理机制缺失等问题；EP 情景可使碳排放峰值提前至2028 年，较 BAU 情景降低 18.7%，且实现经济-环境-社会三重效益协同。从能源转型、产业升级、交通优化、生态修复四大维度提出治理路径，并配套碳税、绿色信贷、协同治理等政策工具，为西安市及西北地区同类城市低碳转型提供参考和借鉴。