江合川では次のような魚類が確認されている[6]。サケ・ヨシノボリ・モツゴ・カジカ・アユ・ウグイ・オイカワ・ナマズ・ヤツメウナギ・ヤマメ・イワナ・ギバチ[6]大崎平野などの平野部では、江合川やその支流は水郷地帯を流れているが、現代ではその大部分がコンクリートなどで護岸されている[26]。鳴子ダムなどの建設によって洪水がなくなったことで、川岸にはヤナギ(シロヤナギ、オノエヤナギ、タチヤナギなど)やオニグルミが育つようになった。堤防上などでは、除草や踏みつけの結果として、在来種(ススキ、チガヤ、ヨモギ、スギナ)以外の帰化植物(セイタカアワダチソウ、シロツメクサ、ヒメムカシヨモギなど)が生育するようになった[62]。数は少ないが、ところによってはヨシが生え、ヨシキリなどの野鳥が確認されている[26]。平野部の主要支流である田尻川と出来川は、コイ、フナ、メダカの生息域になっている一方、外来種のブラックバスなどの増加も指摘されている。サケが遡上することも報告されている[26]。これらの支流も上流部では自然環境が残されており、希少種としてはスナヤツメ、ギバチの生息が確認されている[26]。田尻川の上流部にある化女沼はラムサール条約の登録湿地である[63]。水生植物群落」の指定を受けている[26][62]。