Ecologo, iniziò la sua attività politica nel 1968 con il movimento degli studenti e successivamente con i gruppi di base ecologisti e anti nucleari. Nel 1977 aderì a Democrazia Proletaria, con cui fu deputato dal 1983 al 1987. Fu uno dei fondatori del movimento politico degli ecologisti: nel 1989 fondò con Francesco Rutelli i Verdi Arcobaleno, movimento ambientalista di cui fu portavoce nazionale fino al dicembre del 1990, anno in cui avvenne la riunificazione con le liste Verdi dando vita alla Federazione dei Verdi del sole che ride.
Eletto deputato nel 1992 e nel 1994, nel 1996 venne nominato da Romano Prodi ministro dell'Ambiente, carica che gli venne confermata da Massimo D'Alema. In questa veste presentò la prima legge quadro italiana sulla regolamentazione del settore rifiuti, il cosiddetto decreto Ronchi. Nel 1997 fu al centro di una polemica per avere manifestato, pur essendo ministro, in solidarietà con gli immigrati albanesi affogati in mare Adriatico.
Giuliano Amato lo nominò anziché all'ambiente, Ministro (senza portafoglio) delle politiche comunitarie, ma Ronchi,non accettò di lasciare il Ministero dell'Ambiente per altro incarico e si dimise e non si ricandidò alle elezioni.
Fu senatore dal 1996 al 2001, anno in cui preferì abbandonare la politica per divenire presidente dell'ISSI Onlus. Sempre dal 2001 divenne editorialista di RivistAmbiente, un mensile di tecnica e legislazione ambientale. Dal 2001 al 2005 è stato inoltre docente di legislazione dell'ambiente all'Università di Bologna. Nel 2001 abbandona i Verdi per fondare la sinistra ecologista e aderendo successivamente ai Democratici di Sinistra facendo parte della Segreteria Nazionale con Segretario Piero Fassino, per partecipare con la componente degli ecologisti democratici all'Assemblea costituente del Partito Democratico. Alle elezioni politiche del 2006 è stato eletto nuovamente senatore per i DS nella regione Veneto. Ha aderito prima al gruppo dell'Ulivo che è poi diventato gruppo del Partito Democratico.
Ha lasciato l'impegno politico e non si è ricandidato alle successive elezioni ed è stato nominato nel settembre 2008 Presidente della Fondazione per lo Sviluppo Sostenibile, una onlus, in cui imprese ed esperti collaborano per la crescita della green economy in Italia. Sempre dal 2008 ha ripreso anche l'insegnamento all'Università, presso la facoltà di Architettura di Roma.
Nel giugno 2013 è stato nominato subcommissario del Governo per il risanamento dello stabilimento Ilva di Taranto.
