경인선은 대기오염비용 효율성이 가장 떨어진다. 경인선의 경우, 총통행량이 많아 혼잡하여 평균주행속도가 저하된 상태이고, 대기오염물질로 인한 사회적 비용소모가 많은 노선이다.
대기오염비용을 기준으로 한 고속국도 노선별 효율성 평가 결과 가장 효율성이 저하된 고속국도 노선은 경인선인 것으로 분석되었으며, 서울외곽순환선과 중앙선이 그 뒤를 잇는 것으로 분석되었다. 대기오염물질의 배출은 많은 교통량에 의해 총량이 커지는 특성을 지니고 있어 일반적으로 총통행량이 많은 도로 구간에서 많이 발생하는 특징이 있으며 그 외 중차량 비율이나 총차량 주행거리, 평균주행속도의 영향을 복합적으로 받게 된다. 경인선의 경우 총 교통량이 많은 혼잡 노선으로 평균주행속도도 저하된 상태이며, 중차량의 혼입 비율도 높아 대기오염물질로 인한 사회적 비용 소모가 가장 높은 고속국도 노선인 것으로 분석되었다.