La chasse et le braconnage ont été une cause de régression ou de disparition locale au début du XXe siècle (on l'accusait de manger les œufs dans les nids, ce qu'il peut effectivement occasionnellement faire, mais les espèces-gibier n'ont pas profité de sa disparition). Aujourd'hui c'est surtout la circulation automobile, l'insularisation écologique des bois et espaces verts et la fragmentation de son habitats par les routes qui semblent poser problème.
L'écureuil est aujourd'hui menacé par la pollution et plus généralement par la dégradation ou le recul de son habitat (fragmentation et artificialisation croissante des forêts) ; localement, la mortalité par collision avec des véhicules peut être la première cause de mortalité. Plusieurs types d'écureuilloducs ont été testés avec succès ; ce sont des passerelles ou des cordes entrelacée servant d'écoduc, tendues entre deux arbres, au-dessus d'une route ou d'une voie ferrée ou d'un tramway), permettant à l'écureuil de traverser la route d'arbre à arbre, à partir de la canopée)
Notamment dans les zones pauvres et acides, l'écureuil roux ronge fréquemment des os de mammifères, ou des bois de cervidés. Deux explications semblent se compléter : il pourrait trouver là une source supplémentaire de calcium, et ce serait pour lui un moyen d'aiguiser ses dents. Le problème est que les mammifères stockent dans leurs os environ 80 % du plomb qu'ils accumulent dans leur vie, ainsi que certains radionucléides ou d'autres polluants. Or des quantités parfois très importantes de plomb de chasse ou de plomb de guerre se sont accumulées dans les certains écosystèmes forestiers.
Une autre menace est la concurrence de l'écureuil gris devenu invasif. Ce dernier est plus gros et plus fort que l'écureuil roux eurasiatique, et il résiste mieux à une maladie qu'il colporte ; la coccidiose à Eimeria sciurorum.
L'écureuil est comme beaucoup d'animaux très sensible aux maladies lorsqu'il est affaibli, ce qui expliquerait que ses densités augmentent les années où la production de glands, noisettes ou cônes est importante alors qu'il régresse les années de disette (avec chute du nombre de petits quand la nourriture manque). Il est possible que l'augmentation du nombre de tiques ces dernières décennies l'ait également affecté. L'écureuil peut être infesté d'acariens, de poux, de puces et tiques qui tous peuvent véhiculer des microbes ou des parasites. Deux puces lui seraient propres : Monopsyllus sciurorum très commune et Tarsopsylla octodecimdentata beaucoup plus rare, qui n'est trouvée que dans les zones froides. La grande douve (Fasciola hepatica), et l'acanthocéphale (Moniliformis moniliformis), diverses larves de cestodes (dont l'hydatide d'Echinococcus granulosus) et deux nématodes intestinaux comptent parmi les parasites internes les plus fréquents.
L'écureuil ne semble pas jouer un rôle important de transmission de maladies humaines, sauf peut-être pour le bacille de la peste qu'il peut contribuer à véhiculer. Ses prédateurs sont la martre et l'autour qui le chassent surtout l'hiver. Les jeunes inexpérimentés ou les vieux individus sont les victimes les plus fréquentes. La prédation participe de la sélection naturelle. Quand il est en bonne santé, c'est un animal très vif qui échappe facilement à ses prédateurs.
Les solutions pour sa protection et pour la restauration de populations disparues sont notamment :