Pertumbuhan jumlah kendaraan bermotor di area perkotaan dan koridor regional berpotensi menurunkan kualitas udara akibat emisi gas buang beracun seperti Karbon Monoksida (CO), Hidrokarbon (HC), dan opasitas asap. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi karakteristik emisi gas buang kendaraan bermotor berbahan bakar bensin dan diesel serta mengkaji hubungannya dengan kondisi kualitas udara ambien di Kabupaten Bangli. Pengujian emisi dilakukan terhadap 82-unit kendaraan sampel pada UPTD Pengujian Kendaraan Bermotor Dinas Perhubungan Kabupaten Bangli menggunakan alat Gas Analyzer berprinsip Non-Dispersive Infrared (NDIR) dan Smoke Tester berprinsip penyerapan cahaya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa seluruh kendaraan uji (100%) dinyatakan memenuhi ambang batas baku mutu emisi yang ditetapkan Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 05 Tahun 2006. Kendaraan bensin kategori tahun produksi 2007 menghasilkan rata-rata konsentrasi emisi CO berkisar 0,058%–0,253% dan HC berkisar 1,21 ppm–24,30 ppm. Sebaliknya, kendaraan bensin kategori <2007 menghasilkan emisi signifikan lebih tinggi dengan CO berkisar 0,39%–3,50% dan HC berkisar 21,00 ppm–407,00 ppm. Tingginya emisi pada kendaraan tua disebabkan oleh penggunaan sistem pencampuran bahan bakar karburator konvensional dan ketiadaan catalytic converter. Pada kendaraan mesin diesel, rata-rata opasitas asap berkisar antara 19,48%–26,40% (ambang batas maks. 40%–70%). Sejalan dengan rendahnya kadar emisi kendaraan, Indeks Kualitas Udara (AQI) Kabupaten Bangli berada pada kategori "Baik" hingga "Sedang" (39–62 AQI US). Topografi dataran tinggi, kerapatan vegetasi, dan arus lalu lintas yang lancar turut mendukung percepatan dispersi polutan di udara ambien.