位于北美地区的五大湖水系紧密相连，生态保护息息相关。美国密歇根湖的生态环境保护有美国联邦政府政策支持，更得益于州与州、国与国之间的合作。

美国1972年通过的《清洁水法案》为地表水质保护奠定了基础。法案实施后，美国严重的水污染状况得到了极大改善。

对内，美国交通部、内政部和环境保护局负责大湖生态系统的整体保护。10家相关政府机构经营管理着约140个项目，涉及大湖地区生态环境恢复与保护的融资和管理。

对外，美国和加拿大于1972年签署了《大湖水质协议》。经几次修订后，协议制定的目标是：应对包括亚洲鲤鱼在内的外侵物种；控制可能导致水藻泛滥的磷化物泄入大湖；减少来自工业和船舶的有毒化学物质污染。为达到这些目标，两国各自制定了相关政策。

许多民间组织也自发加入密歇根湖的生态保护和监测工作：或监测水质、或民间筹资、或游说国会，目标只有一个，保护密歇根湖的生态环境。

位于密歇根湖南岸的印第安纳州湖岸线不长，在1966年沿湖建立了“印第安纳沙丘国家湖岸”。2019年2月15日，湖岸改名为“印第安纳沙丘国家公园”，成为美国第61个国家公园。

2010年，伊利诺伊州环境保护局启动了密歇根湖监测项目，内容包括近岸监测、港口监测和公共供水监测。伊利诺伊州环境保护局根据项目数据，监测和评估密歇根湖以及伊利诺伊州部分的总体水质，一年两次公布结果。

作为密歇根湖畔最大都市圈，芝加哥城市污水排放是对密歇根湖生态保护构成威胁的一个长期性问题。芝加哥对密歇根湖的生态环境和水质监测始于20世纪20至30年代。

针对污水排放问题，芝加哥市政府设计、开发了一套系统。系统将城市排出的生活污水和雨水引入一个由许多条隧道组成的地下蓄水池，经过处理再排放。该系统对夏季防止雨水泛滥淹没街道、保护密歇根湖生态环境起到至关重要的作用。