En les darreres dècades, aquest gas ha estat present en nivells elevats a la conurbació de Barcelona, declarada Zona de Protecció Especial (ZPE) de l'Ambient Atmosfèric per aquest contaminant i per partícules PM10. De fet, l'any 2010, 17 punts de mesurament que determinen l'NO2 a la Xarxa de Vigilància i Previsió de la Contaminació Atmosfèrica de la Generalitat (XVPCA) a la ZPE, que inclou l'àrea de Barcelona i la del Vallès-Baix Llobregat, detectaven superacions dels límits establerts per la normativa. En els últims anys, les superacions han anat minvant de forma constant fins que el 2020 i el 2021 no se'n van produir, tot i que s'ha de tenir en compte la gran influència que va tenir la pandèmia de la COVID-19 en el descens del trànsit rodat i de les emissions associades en aquell període.