留萌川は、河川を横断する構造物がなく、下流市街地をぬけると背後に山林がせまり、河川の水際まで植生が繁茂する自然のままの景観が多く見られるなど、地域の自然環境の基盤、生物の貴重な生息空間となっています。上中流部は山沿いや森林に囲まれた農地を蛇行しながら流れており、河道内にはエゾイタヤ-シナノキ群落やヤナギ-ヤマハンノキ群落を中心とした河畔林が水際まで茂っています。河川周辺ではホオジロ、アオジ、モズ、カワセミ、オシドリ、オオジシギ等の鳥類が見られ、カワヤツメ、スナヤツメ、ギンブナ、ウグイ、エゾホトケドジョウ、サクラマス(ヤマメ)、イトヨ、ハナカジカ等の魚類、エゾシカやキタキツネの生息も確認されています。