据环保部卫星遥感监测结果显示，12月19日，京津冀及周边地区灰霾面积为56万平方公里，20日扩大至66万平方公里，重霾（重霾就是空气相对湿度小于等于80%，且能见度小于2公里）面积由36万平方公里扩大至47万平方公里。
北京市总面积约1.64万平方公里，按此计算，本轮雾霾的面积约有40个北京大。
截至目前，京津冀及周边地区70个地级及以上城市中，保定、濮阳、德州、新乡、聊城空气质量为严重污染，鹤壁、菏泽、焦作、北京等34个城市为重度污染，重污染影响程度和范围均有所增加。
据专家分析，本次重污染过程，范围比本月前两次大，空气湿度比前两次低；持续时间预计在5天，与前两次相当；污染峰值浓度预计略低于12月初的重污染过程，但与12月7至10日重污染过程相当。
12月20日下午，环保部继续组织开展联合会商，分析研判趋势，研讨对策措施，部署应急应对工作。
会商研判结果表明，21日至22日，京津冀及周边地区重污染影响范围维持在河北中南部、山东西部和河南北部；预计污染最严重地区可能出现在衡水、邯郸、德州、聊城、濮阳一线；北京市污染程度将有所加重，处于重度至严重污染水平。23日至25日，预计重污染过程自北向南逐步缓解，北京市空气质量明显好转。
此次重污染相关城市先后启动预警响应。北京、邯郸、廊坊为红色预警，天津、衡水、德州、濮阳等14个城市为橙色预警，淄博、开封、沈阳等12个城市为黄色预警，秦皇岛等4个城市为蓝色预警。
重污染天气成因分析专家组表示，受厄尔尼诺现象影响，今年11月份以来，北京及周边地区风速平均约1.9米/秒，较常年同期偏少5%；空气相对湿度有较大增加，较常年同期高21%；逆温层偏低，最低在200米左右，远远低于正常1000-1500米的高度，使得大气扩散条件变差。与此同时，冬季大量原煤散烧及机动车、工业污染物大量排放，区域性污染负荷仍然很大。这些情况导致北京及周边地区重污染天气频次和天数明显增多。
