Die Wärme- und Kälteenergie für den Betrieb des Flughafens wird überwiegend regenerativ erzeugt.
Bereits im Jahre 2008 begannen die Planungen, den FMO mit Fernwärme aus regenerativen Energien zu versorgen. Nach einer EU-weiten Ausschreibung für ein Wärme-Contracting wurde mit den Stadtwerken Greven ein Wärmelieferungsvertrag geschlossen. Erzeugt wird die Energie von der Goldenen Mühle GmbH; diese liegt etwa 3,5 km nordöstlich vom FMO, direkt am Dortmund–Ems-Kanal und verarbeitet in der Schäl- und Ölmühle Produkte „rund um die Sonnenblume“. Im benachbarten Biomasse-Blockheizkraftwerk wird gleichzeitig Strom und Wärme erzeugt. Dabei wird Biomasse, wie Pflanzenöl oder Biogas, aus Sonnenblumenschalen aus der Produktion der „Goldenen Mühle" eingesetzt. Mittels der Blockheizkraftwerk-Module können 4 MW elektrische Energie und 5 MW thermische Leistung erzeugt werden. Die Lieferung der am FMO benötigten Energie wird von der MEC Münsterland Energy Contracting GmbH übernommen, die eine neue Fernwärmeleitung von der Goldenen Mühle zu einer Übergabestation am FMO verlegt hat. Von der Übergabestation übernehmen die Stadtwerke Greven die weitere Verteilung der Wärme an den FMO und ggf. an weitere Abnehmer im AirportPark. Diese neue Möglichkeit, den FMO mit Fernwärme zu versorgen, hat neben dem ökonomischen Aspekt auch einen ökologischen Vorteil gegenüber dem bisherigen konventionellen Heiz- und Kühlsystemen. Bei einer Jahreswärmemenge von ca. 5.000 MWh werden über 1.000 t CO2 eingespart.
Die Fernwärmeleitung und die Anbindung an das Wärmenetz des FMO wurden im Jahr 2009 fertig gestellt.
Seit Anfang 2010 wird der FMO überwiegend mit der Fernwärme aus regenerativen Energien versorgt, nur bei extremer Witterung werden Spitzenlasten durch Erdgas abgedeckt. In den Sommermonaten wird mit der Fernwärme die Absorptionskältemaschine im Terminal 2 zur Gebäudekühlung betrieben.