哺乳類は、源流の山間部に希少種のエゾナキウサギ、エゾモモンガ、エゾクロテン、エゾオコジョや大型獣のエゾヒグマ、エゾシカなどの多くの種が生息しています。中流部から下流部では河畔林や林縁部に、イイズナ、エゾリスなどが生息し、市街地周辺ではキタキツネ、エゾヤチネズミなどが見られます。
鳥類は、上流部にカワガラス、キセキレイなどの渓流性の種が生息し、平野部にはハクセキレイ、イソシギなどの河川性の種が生息します。下流部及び河口部は水鳥が好む生息環境となり、下流部ではカワアイサ、キアシシギ、コチドリ、アオサギなどが確認されるほか、天然記念物のオジロワシ、オオワシなどが確認されています。