در این کلان‌ شهر پرتراکم، خدمات شهری شامل جمع‌آوری پسماند، حمل‌ونقل عمومی، نظافت معابر، فضای سبز، تعمیرات و نگهداری زیرساخت‌ها می‌شود. شهرداری تهران با استفاده از سامانه‌های هوشمند و تجهیزات مکانیزه تلاش دارد این خدمات را به‌صورت پیوسته و با کیفیت ارائه دهد. یکی از چالش‌های مهم در تهران، مدیریت ترافیک و آلودگی هواست که نیازمند همکاری میان شهرداری، پلیس راهور، وزارت راه و سایر ارگان‌هاست. پروژه‌هایی نظیر توسعه خطوط مترو و بهینه‌سازی ناوگان اتوبوسرانی از جمله اقدامات مهم در این حوزه محسوب می‌شود، که در سال‌های اخیر با سرعت بیشتری پیگیری شده‌اند.

از طرفی دیگر، رسیدگی به مناطق کم‌برخوردار، افزایش سرانه فضای سبز، ارتقاء ایمنی شهری و پاسخگویی سریع در بحران‌ها از دیگر اولویت‌های خدمات شهری در تهران به شمار می‌آید. استفاده از فناوری‌های نوین مانند اپلیکیشن‌های شهروندی برای ثبت شکایات یا پیشنهادات، موجب مشارکت بیشتر مردم و شفافیت عملکرد مدیران شهری شده است. همچنین توسعه طرح‌هایی مانند مدیریت هوشمند پسماند و انرژی، نقش بسزایی در بهبود کیفیت زندگی در این شهر بزرگ دارند. با توجه به سرعت رشد جمعیت، تداوم این خدمات با رویکرد علمی و مشارکتی اهمیت زیادی دارد.