Theo đồ án điều chỉnh quy hoạch chung xây dựng Côn Đảo đã được tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu thông qua, dự báo dân số của huyện đến năm 2030 là khoảng 31.000 người, sẽ đón khoảng 1,7 triệu lượt khách/ năm; đến năm 2045 dân số tăng lên gần 49.000 người và khách du lịch đạt 2,3 triệu lượt khách/năm.
Tuy nhiên, hiện trạng hạ tầng giao thông kết nối và hạ tầng kỹ thuật của Côn Đảo còn hạn chế, môi trường đối diện nhiều thách thức về vấn đề xử lý rác thải, thiếu điện, thiếu nước, nhất là mùa du lịch cao điểm. Đồng thời, quy hoạch mới đòi hỏi huyện phải chuyển đổi 280ha đất rừng, trong đó có 36,4ha đất rừng trong Vườn quốc gia Côn Đảo cũng là một nhiệm vụ không nhỏ.
Đặc biệt, bài toán cân bằng giữa phát triển du lịch với bảo tồn hệ sinh thái, môi trường và các di tích văn hóa - lịch sử được xem là thách thức lớn nhất đối với sự phát triển của huyện trong tương lai. Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu đang triển khai đề án phát triển Côn Đảo theo mô hình kinh tế tuần hoàn, huy động tối đa các nguồn lực đầu tư hạ tầng, trong đó, có các dự án lớn như nâng cấp sân bay Côn Đảo, kéo điện lưới từ đất liền ra đảo.
