Sachverhalt:
A. Am 28. Februar 2001 genehmigte der Bundesrat das Objektblatt Sachplan Militär für den Militärflugplatz Meiringen, gestützt auf den Lärmbelastungskataster vom 17. Oktober 1997 (LBK 1997).
Am 20. November 2000 wurde eine Sanierungsverfügung erlassen, in der Erleichterungen nach Art. 14 der Lärmschutz-Verordnung vom 15. Dezember 1986 (LSV; SR 814.41) erteilt wurden. Da sich jedoch die Flugbewegungen wesentlich anders entwickelten als angenommen, hob das Eidgenössische Departement für Verteidigung, Bevölkerungsschutz und Sport (VBS) die Sanierungsverfügung auf und ordnete am 11. März 2002 die Einreichung eines neuen LBK an.
Mit der Armeereform XXI wurde die Zahl der Militärflugplätze reduziert. Ab 1. Januar 2006 wurde die Fliegerstaffel 11, die F/A-18 Kampfflugzeuge fliegt, von Dübendorf nach Meiringen verlegt. Als Folge des neuen Stationierungskonzepts sollte der Sachplan Militär angepasst und die Betriebsänderung in einem militärischen Plangenehmigungsverfahren bewilligt werden. In Zusammenarbeit mit dem BAFU wurde eine Umweltverträglichkeitsprüfung durchgeführt. Aufgrund der Ungewissheit über die künftige Belegung des Militärflugplatzes Meiringen konnte das Sachplanverfahren jedoch bis heute nicht abgeschlossen werden; das Plangenehmigungsverfahren wurde noch nicht eingeleitet.
B. Die A._, die B._AG und verschiedene natürliche Personen (im Folgenden: die Gesuchsteller) beantragten mit Schreiben vom 10. Mai 2010, das VBS möge festzustellen, dass die in den Jahren 2006-2009 durch Flugbewegungen der F/A-18 und Tiger-Kampfjets verursachten Lärm- und Schadstoffimmissionen im Gebiet von Meiringen und Umgebung widerrechtlich seien.
Das VBS trat mit Verfügung vom 23. November 2010 nicht auf dieses Feststellungsbegehren ein, da es ein schutzwürdiges Interesse daran verneinte.
C. Dagegen erhoben die Gesuchsteller am 6. Januar 2011 Beschwerde beim Bundesverwaltungsgericht.
Mit Urteil vom 7. September 2011 hiess das Bundesverwaltungsgericht die Beschwerde im Sinne der Erwägungen teilweise gut, soweit es darauf eintrat, und wies die Sache mit der Aufforderung zur materiellen Beurteilung des Gesuchs an das VBS zurück. Es verneinte ein schutzwürdiges Feststellungsinteresse hinsichtlich der Beurteilung von Flugbewegungen in direktem Zusammenhang mit dem Flugplatz, weil die Gesuchsteller insoweit die Möglichkeit hätten, Einsprache gegen die Gewährung von Erleichterungen im hängigen Sanierungsverfahren zu erheben und eine anfechtbare Verfügung zu erlangen. Dagegen bejahte es ein solches Interesse hinsichtlich von Flügen im Trainingsraum, weil diese nicht Gegenstand des Lärmsanierungsverfahrens seien. Die Gesuchsteller seien als Anwohner vom Lärm und den Schadstoffimmissionen der Flüge mehr als jedermann betroffen.
D. Dagegen hat das VBS am 13. Oktober 2011 Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten an das Bundesgericht erhoben. Es beantragt, das angefochtene Urteil sei aufzuheben. Es sei festzustellen, dass dieses bezüglich der Flugbewegungen im Zusammenhang mit dem Flugplatz Meiringen zurecht ergangen sei. Weiter sei festzustellen, dass kein schutzwürdiges Interesse der Beschwerdegegner bestehe, die Rechtmässigkeit von Flugbewegungen der Schweizerischen Luftwaffe mit Kampfjets im Zeitraum von 2006-2009 im Schweizer Luftraum überprüfen zu lassen und dass das VBS zu Recht auf das Rechtsbegehren vom 10. Mai 2010 nicht eingetreten sei.
E. Die Beschwerdegegner beantragen, die Beschwerde sei abzuweisen, soweit darauf einzutreten sei. Das Bundesverwaltungsgericht hat auf eine Vernehmlassung verzichtet.
Das BAFU legt in seiner Vernehmlassung dar, dass es sich bei den Trainingsräumen der Luftwaffe nicht um ortsfeste Anlagen im Sinne des USG handle, dass aber die Lärmbelastung, die von den darin verkehrenden Kampfjets verursacht werde, im Einzelfall zu beurteilen sei. Dabei könne Anh. 8 LSV als Wertungshilfe herangezogen werden. Das BAFU hält fest, dass die Lärmbelastung, die von F/A-18-Kampfjets in Trainingsräumen verursacht werde, in den darunter liegenden Gebieten wahrnehmbar sei.

Erwägungen:
1. Angefochten ist ein Rückweisungsentscheid des Bundesverwaltungsgerichts in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten.
1.1 Gegen Zwischenentscheide ist die Beschwerde ans Bundesgericht gemäss <ref-law> nur zulässig, wenn sie einen nicht wieder gutzumachenden Nachteil bewirken können (lit. a) oder wenn die Gutheissung der Beschwerde sofort einen Endentscheid herbeiführen und damit einen bedeutenden Aufwand an Zeit oder Kosten für ein weitläufiges Beweisverfahren ersparen würde (lit. b).
Praxisgemäss bejaht das Bundesgericht einen nicht wieder gutzumachenden Nachteil bei einem Rückweisungsentscheid, der einer Gemeinde Vorgaben für die Erteilung einer Bewilligung macht, weil es der Gemeinde nicht zuzumuten sei, einer von ihr als falsch erachteten Weisung Folge zu leisten, um später ihren eigenen Entscheid wegen Verletzung der Gemeindeautonomie anzufechten (<ref-ruling> E. 1.2 S. 412 mit Hinweisen). Diese Erwägung lässt sich auf den vorliegenden Fall übertragen, d.h. es ist dem VBS nicht zuzumuten, zunächst die umstrittene Feststellungsverfügung zu treffen und diese anschliessend bis vor Bundesgericht anzufechten.
1.2 Die ordentliche Beschwerde ans Bundesgericht ist ausgeschlossen gegen Entscheide auf dem Gebiet der inneren Sicherheit (<ref-law>) und des Militärdienstes (<ref-law>). Wie das VBS zutreffend darlegt, fällt die vorliegend streitige Frage des schutzwürdigen Interesses von Fluglärmbetroffenen unter keine dieser Ausnahmen.
1.3 Das VBS kann sich auf ein besonderes Beschwerderecht gemäss <ref-law> berufen. Dieses steht den Departementen nicht nur als Aufsichtsmittel beim kantonalen Vollzug von Bundesrecht zu, sondern ermöglicht es ihnen auch, Entscheide des Bundesverwaltungsgerichts anzufechten, die eine Verfügung des Departements oder einer ihm unterstellten Bundesstelle aufheben oder abändern (vgl. SEILER/V. WERDT/GÜNGERICH, BGG-Kommentar, N. 40 zu Art. 89; BERNHARD WALDMANN, in: Basler Kommentar zum BGG, 2. Aufl., N. 51 zu Art. 89). Der angefochtene Entscheid betrifft die in den Aufgabenbereich des VBS fallende bundesrechtliche Frage, inwieweit Personen eine Feststellungsverfügung gemäss <ref-law> im Zusammenhang mit Immissionen von Militärflugzeugen in über ihnen befindlichen Trainingsräumen verlangen können.
Allerdings besteht kein Rechtsschutzinteresse des VBS, soweit sein Entscheid vom Bundesverwaltungsgericht bestätigt wurde, d.h. für die Flugbewegungen in direktem Zusammenhang mit dem Flugplatz Meiringen. Auf den Antrag, den angefochtenen Entscheid auch insoweit aufzuheben, aber festzustellen, dass er zu Recht ergangen sei, ist daher nicht einzutreten.
2. Gemäss <ref-law> kann, wer ein schutzwürdiges Interesse hat, von der Behörde, die für Handlungen zuständig ist, welche sich auf öffentliches Recht des Bundes stützen und Rechte oder Pflichten berühren, verlangen, dass sie widerrechtliche Handlungen unterlässt, einstellt oder widerruft (lit. a), die Folgen widerrechtlicher Handlungen beseitigt (lit. b), oder die Widerrechtlichkeit von Handlungen feststellt (lit. c).
2.1 In seiner Verfügung vom 23. November 2010 ging das VBS davon aus, dass es sich bei den Flugbewegungen der Luftwaffe um Realakte i.S.v. <ref-law> handle, die sich auf öffentliches Recht des Bundes stützten und in seinen Zuständigkeitsbereich fielen. Es räumte auch ein, dass die Gesuchsteller durch die Lärm- und Luftschadstoffimmissionen der Militärflüge in ihrer psychischen und physischen Integrität und damit in ihrer persönlichen Freiheit i.S.v. <ref-law> berührt seien. Es verneinte jedoch ein schutzwürdiges Interesse hinsichtlich der Flugbewegungen im Trainingsraum, weil kein Sondernachteil der Gesuchsteller vorliege: Die Übungen der Luftwaffe fänden auf einer Höhe von über 3000 m und damit in erheblicher Distanz zum Boden statt. Die Lärmbelastung aus dem Flugplatzbetrieb liege deutlich unter 55 dB(A), erreiche also nicht einmal den Immissionsgrenzwert der Empfindlichkeitsstufe I nach Anh. 8 LSV. Die Lärmimmissionen aus der Nutzung des Trainingsraums dürften noch erheblich geringer ausfallen, weshalb nicht von einer genügenden Intensität der Betroffenen gesprochen werden könne. Gleiches gelte für die Schadstoffimmissionen.
2.2 Das Bundesverwaltungsgericht bejahte dagegen einen Sondernachteil: Soweit es um Beschwerden gegen Fluglärm gehe, sei generell anerkannt, dass ein sehr weiter Kreis von Betroffenen zur Beschwerde legitimiert sein könne, ohne dass eine Popularbeschwerde vorliege. Kein ausschlaggebendes Kriterium stelle die Überschreitung von Lärmgrenzwerten dar. Vorliegend sei davon auszugehen, dass grosse Teile der Anwohner, darunter auch die Gesuchsteller, die Flugbewegungen, selbst wenn diese in einer grossen Höhe stattfinden, akustisch wahrnehmen könnten sowie durch die Schadstoffe mehr belastet würden als Personen, die in grösserer Entfernung vom Trainingsraum leben.
3. Das VBS wirft dem Bundesverwaltungsgericht zunächst vor, es habe die Trainingsräume als Anlagen i.S.v. <ref-law> behandelt; tatsächlich handle es sich lediglich um eine der Sicherheit dienende Konstruktion des Schweizerischen Luftraums, die - anders als beispielsweise Anflugrouten oder Warteräume - keiner Anlage zugerechnet werden könnten. Für Flugbewegungen im Luftraum, die keiner Anlage zuzurechnen seien, gebe es auch keine Grenzwerte, weshalb die Übermässigkeit von Immissionen aus den Trainingsräumen nicht beurteilt werden könne.
Streitgegenstand ist vorliegend nur, ob die Gesuchsteller ein Feststellungsinteresse i.S.v. <ref-law> haben und das VBS daher auf ihr Gesuch hätte eintreten müssen. Über die materiellrechtlichen Fragen wurde bisher noch nicht entschieden. Diese sind daher auch im vorliegenden Verfahren nicht zu prüfen.
Entgegen der Auffassung des VBS hat das Bundesverwaltungsgericht auch keinerlei Feststellungen zur materiellen Rechtslage, insbesondere zur umweltschutzrechtlichen Qualifikation der Trainingsräume und ihrer Beurteilung, getroffen. Die (in E. 4.4.4 des angefochtenen Entscheids) gezogene Parallele zur Beschwerdelegitimation gegen den Lärm von Flughäfen diente lediglich zur Konkretisierung der gebotenen Betroffenheit, wenn ein schutzwürdiges Interesse im Zusammenhang mit Fluglärm zu beurteilen ist.
4. Zu prüfen ist dagegen die Rüge des VBS, es liege kein Sondernachteil der Beschwerdegegner vor.
4.1 Es macht geltend, die Mindestflughöhe betrage auf dem ganzen Landesgebiet 13'000 ft. über Boden. Ausbildungsflüge würden zwar vorwiegend, aber nicht ausschliesslich in den drei Trainingsräumen durchgeführt: Das Einsatzgebiet der Schweizer Luftwaffe erstrecke sich über den gesamten schweizerischen Luftraum, weshalb (abgesehen von Flugverbotszonen) im gesamten Luftraum militärische Flüge stattfinden könnten. Zudem deckten die Trainingsräume grosse Gebiete ab, sodass selbst unter einem Trainingsraum nicht sicher sei, ob man von Kampfjetimmissionen betroffen werde.
4.2 Die Gesuchsteller wenden ein, die Kampfjets F/A-18 verursachten fünfmal mehr Lärm und Abgase als die Tiger-Jets. Seit ihrer Stationierung in Meiringen sei die Anzahl der Flugbewegungen rasant angestiegen. Es gebe keinen Tag, an dem nicht mit Einsätzen gerechnet werden müsse. Der Lärm der Kampfjets sei für die Bevölkerung unerträglich und führe neben Hörschäden auch zu psychischen und physischen Störungen.
Zudem produziere der Einsatz der Kampfjets gesundheitsgefährdende Luftschadstoffe. Sie verweisen hierfür auf ein Gutachten von Albin Mätzener "Luftschadstoffe durch Militärjets" vom Dezember 2009 und auf den UVB. Seit 2008 seien die VOC-Emissionen um 400 % gestiegen; diese enthielten u.a. auch den krebserregenden Schadstoff Benzol.
Die Gesuchsteller berufen sich auf die Rechtsprechung des Europäischen Gerichtshofs für Menschenrechte, der in Umweltsachen gewisse Schutz- und verfahrensrechtliche Pflichten des Staates aus Art. 8 EMRK abgeleitet habe (vgl. Urteil vom 8. Juli 2003 i.S. Hatton c. Vereinigtes Königreich §§ 98 und 122, in: Recueil CourEDH 2003-VIII S. 243 ff.; Urteil vom 20. Mai 2010 i.S. Oluic c. Kroatien §§ 44 ff.). Diese Rechtsprechung gebiete das Eintreten auf ihr Feststellungsgesuch.
4.3 Das BAFU führt in seiner Vernehmlassung aus, dass die Flugbewegung eines F/A-18-Kampfjets in einer Flughöhe zwischen 13'000 und 30'000 ft eine Lärmbelastung von ungefähr 50-70 dB(A) am Boden verursache und damit akustisch wahrnehmbar sei. In Gebieten unterhalb der Trainingsräume der Luftwaffe müsse zudem mit mehr Kampfjetbewegungen gerechnet werden als in den anderen Gebieten der Schweiz.
4.4 Wie das Bundesverwaltungsgericht ausgeführt hat, ist das schutzwürdige Interesse i.S.v. <ref-law> grundsätzlich gleich zu verstehen wie bei der Beschwerdelegitimation i.S.v. <ref-law> und <ref-law>. Insofern kann auf die Rechtsprechung zur Beschwerdebefugnis abgestellt werden.
Ein schutzwürdiges Interesse wird in der Regel anerkannt, wenn der Bau oder Betrieb einer projektierten Anlage mit Sicherheit oder grosser Wahrscheinlichkeit zu Immissionen führt und der Beschwerdeführer durch diese - seien es Lärm-, Staub-, Erschütterungs-, Licht- oder andere Einwirkungen - betroffen wird. Sind solche Beeinträchtigungen zu erwarten, ändert auch der Umstand, dass eine grosse Anzahl von Personen betroffen ist, nichts an der Beschwerdebefugnis (<ref-ruling> E. 2.3.1 und 2.3.2 S. 285 f. mit Hinweisen). So hat das Bundesgericht schon erkannt, dass bei grossflächigen Immissionen ein sehr weiter Kreis Betroffener zur Beschwerdeführung legitimiert sein kann, zum Beispiel die Anwohner eines Flughafens einschliesslich jener, die im Bereich der An- und Abflugschneisen wohnen (<ref-ruling> E. 3a S. 303 f.) oder all jene Personen, die von Schiesslärm betroffen sind, wenn sie den Lärm deutlich hören können und dadurch in ihrer Ruhe gestört werden (<ref-ruling> E. 3.2.2 S. 188 mit Hinweisen).
Diese Grundsätze können auch herangezogen werden, wenn es um Lärm geht, der nicht einer Anlage zugerechnet werden kann. So bejahte das Bundesgericht im Urteil 2C_585/2009 vom 31. März 2010 E. 2.3 in einem Verfahren über die Luftraumstruktur die Legitimation der Personen, die unter den temporär aktivierten Lufträumen und damit im Lärmeinzugsgebiet wohnten.
4.5 Aufgrund der Ausführungen des BAFU ist davon auszugehen, dass die Lärmimmissionen der F/A-18-Kampfjets trotz der grossen Flughöhe am Boden deutlich wahrnehmbar sind. Das VBS räumt selbst ein, dass die Übungsflüge vorwiegend in den Trainingsräumen vorgenommen werden. Insofern werden Personen, die unter diesen Räumen wohnen, häufiger von Fluglärm der Kampfjets betroffen als andere Personen.
Allerdings umfassen die Trainingsräume sehr grosse Gebiete (vgl.http://www.lw.admin.ch/internet/luftwaffe/de/home/die_luftwaffe/auftrag/airspace.html). Derjenige über Meiringen umfasst das gesamte Berner Oberland sowie den grössten Teil des Kantons Wallis. Insofern ist es fraglich, ob alle unter (oder in der Nähe) eines Trainingsraums wohnhafte Personen ein schutzwürdiges Interesse an der Feststellung der Widerrechtlichkeit der damit verbundenen Immissionen haben.
Die Gesuchsteller wohnen jedoch in der Umgebung von Meiringen; ihr Feststellungsantrag bezieht sich nicht auf den gesamten Trainingsraum, sondern auf die Lärm- und Schadstoffimmissionen durch Flugbewegungen der F/A-18 und Tiger-Kampfjets im Gebiet von Meiringen und Umgebung. Da die genannten Flugzeuge hier stationiert sind, ist davon auszugehen, dass die Umgebung von Meiringen besonders häufig für Trainingsflüge beansprucht wird. Soweit die Immissionen dieser Flugbewegungen in den bisherigen und noch hängigen Sanierungsverfahren betreffend den Militärflugplatz nicht berücksichtigt wurden (weil sie keinen unmittelbaren Zusammenhang mit dem Flugplatz aufweisen), besteht ein schutzwürdiges Interesse der Gesuchsteller an der von ihnen beantragten Feststellung.
4.6 Schwieriger zu beurteilen ist die Frage der Schadstoffimmissionen, da diese für den einzelnen nicht wahrnehmbar sind und sich - je nach Wetterbedingungen - weiträumig ausbreiten können. Immerhin haben die Gesuchsteller dargelegt, dass die Topographie in der Umgebung Meiringens für die Luftschadstoff-Beseitigung besonders ungünstig sei. Unter diesen Umständen ist auch insoweit ein Feststellungsinteresse der Gesuchsteller zu bejahen. Es wird Sache des VBS sein, seine Auffassung, wonach im Umfeld des Militärflugplatzes keine besondere Belastung bezüglich Schadstoffimmissionen aus Trainingsflügen bestehe, zu belegen.
4.7 Das Bundesverwaltungsgericht hat daher das VBS zu Recht verpflichtet, das Gesuch materiell zu beurteilen, soweit es den Flugbetrieb im Trainingsraum über Meiringen und Umgebung betrifft. Dagegen sind die Immissionen, die unmittelbar in Zusammenhang mit dem Militärflugplatz Meiringen stehen, nach dem insoweit verbindlichen Entscheid des Bundesverwaltungsgerichts nur im hängigen Sanierungsverfahren zu beurteilen. Eine Koordination beider Verfahren erscheint allerdings sinnvoll, da beide die Immissionen von Militärflugzeugen im Raum Meiringen betreffen und die Unterscheidung zwischen Immissionen, die unmittelbar oder nur mittelbar mit dem Militärflugplatz Meiringen zusammenhängen, nicht leicht fallen dürfte.
5. Nach dem Gesagten ist die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Bei diesem Ausgang des Verfahrens sind keine Gerichtsgebühren zu erheben (<ref-law>). Dagegen ist den anwaltlich vertretenen Beschwerdegegnern eine Parteientschädigung zuzusprechen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Es werden keine Kosten erhoben.
3. Das Eidgenössische Departement für Verteidigung, Bevölkerungsschutz und Sport hat die Beschwerdegegner für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 2'500.-- zu entschädigen.
4. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Bundesverwaltungsgericht, Abteilung I, und dem Bundesamt für Umwelt schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 12. März 2012
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Fonjallaz
Die Gerichtsschreiberin: Gerber