流域动物区系，包括东洋界西南区和华中区大部分，华南区及古北界青藏区小部分，保留着许多古老动物种类，且不乏国家重点保护动物，属于珍稀、特产的动物有20多种。尤其西南区保护的重点动物繁多，其中有哺乳类的金丝猴、大熊猫、云豹、白暨豚、白唇鹿，鸟类有白鹤、中华秋沙鸭、红胸雏、丹顶鹤，爬行类有扬子鳄，鱼类有白鲟、中华鲟、胭脂鱼类等。 

    长江是我国水生生物资源宝库，有鱼类370种，其中1/3为特有种类。淡水鱼产量约占全国产量的50%。流域主体鱼类有中国江河平原区系鱼类青、草、鲢、鳙、鳊、鲂等；第三纪区系鱼类鲤、鲫、鲶、鳜鱼等；南方热带和北方平原区系鱼类鳝、鳗鲡、长江鲟和中华鲟等；长江下游还盛产洄游于江海的刀鲯、凤鲯、河豚、鲥鱼、鲈鱼等名贵鱼类。四大家鱼产卵场主要分布在长江重庆至彭泽170km江段，60年代调查有36处，近年有所减少，其次湘江、汉江河港赣江中下游亦有分布。