Die Ergebnisse von Strukturkartierungen zeigen, dass im gegenwärtigen Zustand des Restrheins eine Fläche von 88 Hektar als Lebensraum für Jungfische des Atlantischen Lachses zur Verfügung steht. Dieser Bereich weist daher ein außergewöhnlich großes Potenzial für die Wiederansiedlung von Lachsen, aber auch mögliche Laichplätze für Meerforelle, Fluss- und Meerneunauge auf. Es ist daher von hoher ökologischer Bedeutung, den Alten Rhein für die Wanderfische zugänglich zu machen.

Seit der Inkraftsetzung der neuen Konzession für das Wasserkraftwerk Kembs im Januar 2011 wird dem Alten Rhein ein saisonal gestaffelter Mindestabfluss zwischen 52 und 95 m³/s gewährt. Dies hat zur Folge, dass zuvor oft trocken liegende Gebiete nun für die Lebensgemeinschaft im Gewässer zugänglich sind.

Am Kulturwehr des Rheins in Breisach wurde eine Fischaufstiegsanlage gebaut, die den Einstieg in den Restrhein ermöglicht und auch am Ausleitungswehr in Märkt ist seit dem Jahr 2016 ein Fischpass vorhanden, über den eine weitere Fischwanderung in den Hochrhein hinein möglich ist.

Ursprünglich beherbergte der heute als Alter Rhein bezeichnete Stromabschnitt insgesamt 40 Fisch- und Neunaugenarten. Hierzu zählten die acht diadromen Langdistanzwanderer Aal, Lachs, Meerforelle, Maifisch, Meerneunauge, Flussneunauge, Stör und Flunder. Von diesen kommen aktuell Aale und selten auch Lachse und Meerforellen vor.

Neben der immer noch sehr geringen Mindestwasserführung wird das Lebensraumpotenzial im Alten Rhein durch die größtenteils verfestigte Sohle begrenzt. Diese schützt das Gewässerbett zwar vor einer fortschreitenden Sohlerosion, mindert aber gleichzeitig das Angebot an nutzbaren Laichplätzen. Eine der wichtigsten Verbesserungsmaßnahmen im Alten Rhein besteht daher in der Bereitstellung von lokalen Kiesauflagen auf der verfestigten Gewässersohle. Dies kann entweder durch Materialzugaben oder durch die Zulassung einer begrenzten Seitenerosion ermöglicht werden.

Aktuell ist der Alte Rhein für Langdistanzwanderfische noch nicht erreichbar, da im unterhalb anschließenden Rhein an den Großkraftwerken Rhinau und Marckolsheim noch keine Fischpässe vorhanden sind. Diese Anlagen werden jedoch gerade gebaut und können schon bald in Betrieb gehen.