上流部の自然環境

上流域の一部は、室生赤目青山国定公園、赤目一志峡県立自然公園に指定され、ブナの自然林やスギ・ヒノキ植林等による山林地が大半を占めて、オオムラサキ、ギフチョウ等の昆虫類やクマタカ等の鳥類が生息する豊かな自然環境となっている。また、清澄な渓流には、ムカシトンボ、オオダイガハラサンショウウオ、アマゴ、カジカ等が生息している。

中流部の自然環境

中流域は、アカマツ植林、クヌギ－コナラ群落、スギ・ヒノキ植林等が存在し、その間を流れる雲出川は大きく蛇行し、瀬、淵が連続して川面と渓谷が鮮やかな渓谷美を織りなす亀ヶ(かめが)広(ひろ)や家城(いえき)ラインなどの景勝地を創りだしている。また、森林にはオオタカ等の鳥類、水辺には国の天然記念物であるネコギギやアユ等の魚類をはじめ、ヤマセミ、カワセミ等の鳥類が生息している。

下流部の自然環境

下流域は、伊勢平野の広大な田園地帯が広がり、本川の河岸には広い高水敷にオギ群落、セイタカアワダチソウ群落等の高茎草本群落、ムクノキ－エノキ群集等の樹林が分布し、エナガ、コゲラ、ヒヨドリ等が生息しているほか、サギ類の集団繁殖地にもなっている。下流域の中でも河口部及び雲出古川の干潟は、環境省により「日本の重要湿地500」に選定され、アイアシやハマボウ、シオクグ、ハママツナ等の塩沼植物が生育している。また、水域では、チチブ、マハゼ等の汽水魚、海水魚が生息しているとともに、カモ類の集団越冬地となっているほか、シギ・チドリ類の渡りの中継地となっている。また、アサリ漁や潮干狩り等が行われている。