Sachverhalt: A. Die Bausektion der Stadt Zürich erteilte mit Beschluss vom 8. September 2009 dem Kanton Zürich die baurechtliche Bewilligung für den Neubau des Polizei- und Justizzentrums (PJZ) in Zürich. Gleichzeitig eröffnet wurde die Verfügung der Baudirektion vom 27. April 2009, mit der dem Bauvorhaben die altlasten- und abfallrechtliche Bewilligung erteilt wurde. Das Bauvorhaben soll im Bereich des bestehenden Güterbahnhofs der Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) erstellt werden. Es befindet sich gemäss geltender kommunaler Bau- und Zonenordnung der Stadt Zürich in der Industriezone sowie im Perimeter des Gestaltungsplans PJZ vom 15. März 2007 (Baufeld I). Geplant ist ein Polizei- und Justizzentrum mit Büros, Infrastruktur, Personalrestaurant, Konferenzräumen, Kriminalmuseum, Labor, Schulung, Sportanlagen, Gefängnis, einer Unterniveaugarage, Abstellplätzen im Freien sowie einem Helikopterlandeplatz. B. Dagegen erhob u.a. die X._ AG Rekurs an die Baurekurskommission I des Kantons Zürich (heute: 1. Abteilung des Baurekursgerichts). Diese führte am 20. April 2010 einen Augenschein durch und wies alle Rekurse am 9. Juli 2010 ab, soweit darauf einzutreten war. C. Gegen den Rekursentscheid gelangte u.a. die X._ AG mit Beschwerde an das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich. Das Beschwerdeverfahren wurde bis zum rechtskräftigen politischen Entscheid betreffend das Polizei- und Justizzentrum sistiert. Nachdem die Stimmbürger die Aufhebung des Gesetzes für ein Polizei- und Justizzentrum Zürich vom 7. Juli 2003 (PJZ, LS 551.4) in der Volksabstimmung vom 4. September 2011 abgelehnt hatten, wurde das Verfahren wieder aufgenommen. Am 25. Januar 2012 wies das Verwaltungsgericht die Beschwerden ab. D. Dagegen hat die X._ AG am 19. März 2012 Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten und Verfassungsbeschwerde ans Bundesgericht erhoben. Sie beantragt, das Anfechtungsobjekt sei vollumfänglich aufzuheben. E. Das Verwaltungsgericht, die Baudirektion des Kantons Zürich und die Stadt Zürich schliessen auf Abweisung der Beschwerde, soweit darauf einzutreten sei. Das Bundesamt für Umwelt (BAFU) kommt in seiner Vernehmlassung zum Ergebnis, das angefochtene Urteil sei konform mit der Umweltschutzgesetzgebung des Bundes. F. In ihrer Replik vom 4. Oktober 2012 hält die Beschwerdeführerin an ihren Anträgen fest.