（一）中华鲟属鲟形目鲟科，国家一级保护动物，是一种大型洄游鱼类，是1亿4千万年前和恐龙同时代的生物，素有“活化石”之称。中华鲟性成熟晚，但体重和身长增长迅速，雄性成熟为9龄，雌性成熟为14龄；一般身长2米左右，最长达4米；一般体重200千克左右，最大达500千克以上。成鱼在海区摄食底栖鱼类，也食虾、蟹等底栖生物。性腺发育到Ⅲ期的中华鲟从东海进入长江口后一般不再摄食，一直上溯到金沙江下游，性腺也已发育到Ⅳ期，则交尾繁殖。葛洲坝建坝前，金沙江每年捕捞中华鲟400～600尾，共约6～9万千克。葛洲坝工程1981年1月大江截流后，阻断了中华鲟的洄游路线。国家为了保护中华鲟物种，除明令禁止商业性捕捞外，还在宜昌建立了中华鲟人工繁殖研究所，1983年人工繁殖成功，并将幼鲟放流入长江中。1985年又研究成功采用人工合成激素代替雄鲟脑垂体给雌鲟催产。1984～1987年，共放流入长江的幼鲟达77万尾。
自1982年秋末始，每年都观察到中华鲟在葛洲坝工程下游15千米江段范围内自然繁殖。长江口崇明岛地区的中华鲟幼鱼资源，1986年已经接近或达到葛洲坝建坝前水平。
三峡工程位于葛洲坝上游，不再存在阻隔中华鲟洄游路线问题。但三峡工程在每年10月份开始蓄水，将使下泄流量比天然流量有所减少，这就有可能干扰中华鲟在葛洲坝工程下游的栖息和产卵活动。对此，应加强监测。还应更好地解决大批量培养幼鲟并提高其放流入长江后的成活率问题。中华鲟幼鲟一般在每年5～6月间到达长江口，停留觅食一段时间，然后游入大海。为了保护幼鲟资源，拟在长江口崇明岛东部裕安乡至陈家镇乡，约30千米滩涂水域建立中华鲟幼鲟自然保护区。
（二）白鲟属鲟形目白鲟科，国家一级保护动物。世界上现仅存两种白鲟，另一种是产在美国密西西比河中的匙吻鲟。因此白鲟在鱼类学和动物地理学上占有特殊地位，具有很高的学术价值。白鲟性猛，健泳，以鱼为食，也食虾蟹等；生长迅速，个体特大，一般体长2米左右，最大体长达7米，一般体重30～60千克。白鲟与中华鲟不同，采集到的标本表明，从幼鱼到性成熟的各个阶段在长江干流中都有分布，它可以在长江上游或中游完成其生活的各个环节。属江河定居的半洄游性鱼类。
三峡建坝后，白鲟在长江上游的产卵场未受影响，仍可自然繁殖，水库内经济鱼类数量增多，食物保障度提高。因此，长江上游的白鲟将保持相对稳定。而长江中下游的白鲟将呈现不稳定状态，主要因为阻断了上游鱼苗、幼鱼来源，生活于葛洲坝枢纽下游的成熟个体数量较少，尚未达到足够的繁殖群体。
长江口是幼白鲟的主要摄食场，每年6月中旬，是长江口出现幼白鲟的高峰期，为了保护长江中下游的白鲟资源，计划在长江口建立幼白鲟自然保护区；并建议葛洲坝中华鲟人工繁殖研究所尽早开展白鲟人工繁殖试验，以增加人工放流的幼鲟数量。
（三）长江鲟属鲟形目鲟科，国家一级保护动物，淡水定居性鱼类。主要分布在长江上游及上游各大支流的下段，常栖息于沙底或卵石碛滩水域，为偏食的杂食性鱼类。生长较快，最大个体可达16千克，雄鱼4龄、雌鱼6龄开始性成熟，产卵期为每年3～4月份，主要产卵场分散在四川合江至屏山江段。现已严禁商业性捕捞。20世纪70年代以来，重庆市水产科学研究所进行了人工繁殖试验，并获得成功。
三峡建坝后，库区以上干支流栖息生态环境内，饵料生物的组成和丰度并未改变，但由于生物环境容量有一定限度，将使长江鲟的栖息生态环境面积有可能缩小。为此，已决定建立长江上游合江至屏山江段全长250千米的珍稀鱼类自然保护区。
（四）胭脂鱼属鲤形目亚口鱼科，国家二级保护动物，它是兰亚口鱼亚科在亚洲特有的物种。胭脂鱼生长迅速，最大个体可达40千克。栖息于江河底层，以底栖无脊椎动物为主食。雄鱼5龄，雌鱼7龄开始成熟，产卵期在3～4月份，产卵场原分布在金沙江、岷江及嘉陵江。葛洲坝枢纽兴建后，坝下江段形成新产卵场。20世纪70年代以来，四川省万县市水产研究所开展了人工繁殖试验，已取得成功，技术日渐完善，为人工放流创造了条件。
三峡建坝后，长江上游的胭脂鱼资源还将保持相对稳定，中下游资源将呈现不稳定状态。但葛洲坝下游河床受清水冲刷，将有更多的石质出露，产卵场条件将可能有所改善。为保护中下游胭脂鱼及其他珍稀鱼类资源，已决定将葛洲坝至枝江的80千米江段建成珍稀鱼类自然保护区。该江段有清江、渔洋河等支流汇入，下有松滋河与洞庭湖相通，江心有大小沙洲、浅滩分布，沿程有较多深潭和大回水区，是珍稀鱼类理想的栖息和繁殖场所。