I en rapport säger byrån att det senaste årtiondet i Europa har varit det varmaste rekordet.
Dessutom ökar kostnaderna för skador orsakade av extrema väderförhållanden, och kontinenten kommer att bli mer sårbar i framtiden.
Resultaten har publicerats inför FN:s klimatkonferens nästa vecka.
De ansluter sig till en rapport från FN:s miljöprogram som också publicerades på onsdag och som visar på farlig tillväxt i "utsläppsgapet" - skillnaden mellan nuvarande koldioxidutsläppsnivåer och de som behövs för att undvika klimatförändringar.
"Varje indikator vi har när det gäller att ge oss en tidig varning om klimatförändringar och ökande sårbarhet ger oss en mycket stark signal", konstaterar EEA:s verkställande direktör Jacqueline McGlade.
"Det är över hela linjen, det är inte bara globala temperaturer," berättade hon BBC News.
"Det handlar om mänskliga hälsoaspekter, i skogar, havsnivåer, jordbruk, biologisk mångfald – signalerna kommer in från hela miljön."
2C eller inte 2C
Rapporten – Klimatförändringar, effekter och sårbarheter i Europa 2012 – med mer än 50 författare från en rad olika organisationer, listade ett antal "nyckelbudskap", bland annat:
I nuläget har FN:s ramkonvention om klimatförändringar satt som mål att begränsa ökningen av den globala medeltemperaturen till 2C (3,6F) över förindustriella nivåer.
Men betänkandets författare varnar för att även om detta mål för att minska uppvärmningen uppnås, "betydande effekter på samhället, människors hälsa och ekosystem förväntas inträffa".
För att begränsa effekterna anser experter att effektiva anpassningsstrategier måste utarbetas för att minimera risken för nationell infrastruktur, bostäder och företag.
Europeiska kommissionen förväntas offentliggöra sin europeiska anpassningsstrategi 2013 och lägga fram åtgärder som den tror kommer att hjälpa det 27-nationella blocket att hantera framtida klimatförändringar.
Exempel på anpassningsåtgärder är effektivare utnyttjande av vattenresurser, anpassning av byggnormer för att klara extrema väderhändelser och skydd mot översvämningar.
Professor McGlade sade att sådana åtgärder skulle vara nödvändiga för att klimatsäkra EU.
"Jag tror att vad Europeiska kommissionen och andra delar av världen finner är att även om det är viktigt att förstå vad som händer på global nivå, är det vad som händer på regional och lokal nivå som verkligen kommer att avgöra hur ekonomier kommer att klara stormen", sade hon.
I rapporten sades att kostnaderna för skador orsakade av extrema väderförhållanden hade ökat från 9 miljarder euro (7 miljarder pund) på 1980-talet till 13 miljarder euro på 2000-talet.
En av författarna till rapporten, Andre Jol, chef för EEA:s sårbarhets- och anpassningsgrupp, tillade: "Vi vet att den största ökningen av skadekostnaderna från naturkatastrofer inte har berott på klimatförändringen som sådan, utan snarare på en ökning av välstånd, människor och infrastruktur i riskområden.
"Men ett av de viktigaste budskapen i rapporten är att vi i framtiden, med förväntade ökningar av frekvensen och intensiteten av extrema händelser, vet att klimatförändringarna kommer att bidra till ökade kostnader för skador från extrema händelser."
"Åtgärdsräckvidd"
På måndagen publicerade Världsbanken en rapport som varnade för att världen var "på väg mot en 4C [ökning i slutet av århundradet] som kännetecknas av extrema värmeböljor och livshotande havsnivåhöjning".
Det tillade att världens fattigaste regioner skulle drabbas hårdast av uppvärmningen, som var "sannolikt att undergräva ansträngningar och mål".
"En 4C varmare värld kan, och måste, undvikas - vi måste hålla uppvärmningen under 2C," sade Världsbankens gruppordförande Jim Yong Kim.
"Lack of action on klimatförändring hotar att göra världen våra barn ärver en helt annan värld än vi lever i idag."
FN:s miljöprogram (Unep) varnade dock för att det fortfarande var möjligt att uppnå 2C-målet, men tiden höll på att ta slut.
Uppgifterna i rapporten om utsläppsgapet visade att de årliga utsläppen av växthusgaser nu var "14 % högre än vad de måste vara 2020".
Unep verkställande direktör Achim Steiner sade: "Medan regeringarna arbetar för att förhandla om ett nytt internationellt klimatavtal för att träda i kraft 2020, de brådskande måste sätta sin fot på handlingspedalen genom att uppfylla finansiella, tekniköverföring och andra åtaganden enligt FN:s klimatkonvention fördrag."
Rapporterna har offentliggjorts inför FN:s årliga klimatkonferens, som inleds måndagen i Doha, Qatar.
Effekterna av klimatförändringarna är redan uppenbara i Europa och situationen kommer att förvärras, har Europeiska miljöbyrån varnat.