O estuário do Mondego é caracterizado por possuir grande diversidade de flora e fauna, incluindo a presença de comunidades planctónicas (fito, zoo e ictioplâncton), comunidades bentónicas (em zonas entremarés e submarés), leitos de macrófitas (Zostera noltei) e macroalgas verdes. 

As comunidades de peixes presentes incluem importantes espécies comerciais, como a enguia (Anguilla anguilla), a safia (Diplodus vulgaris), o linguado (Solea solea), a solha (Platichthys flesus) ou o robalo (Dicentrarchus labrax). O robalo é a espécies predominante nas  aquaculturas da região.

O estuário do Mondego é também um sítio de interesse ornitológico, senso possível observar numerosas aves aquáticas, incluindo: cormorão-de-cara-branca, garça-real, flamingo, águia-pescadora, maçarico, maçarico-real, guincho, gaivota-negra, gaivota-arenque, gaivota-arenosa, andorinha-do-mar comum. É também possível observar aves não tão comuns, como: pequeno flamingo, pato avermelhado, coxa amarela, gaivota-listrada, gaivota-prateada. A Ilha da Morraceira é utilizada por várias espécies de aves aquáticas como refúgio do alto mar, nomeadamente por flamingos (muitas vezes em grande número).

Atualmente a contaminação da água por de metais, microplásticos e outros contaminantes provenientes de atividades agrícolas, industriais, aquacultura e zonas urbanas são algumas das ameaças ao sistema aquático. No seu conjunto, estas atividades contribuem para a degradação da qualidade da água e perda de habitat aquático. Outros fatores de risco acrescido estão relacionados com alterações climáticas e introdução de espécies não indígenas.

Atualmente a contaminação da água por de metais, microplásticos e outros contaminantes provenientes de atividades agrícolas, industriais, aquacultura e zonas urbanas são algumas das ameaças ao sistema aquático. No seu conjunto, estas atividades contribuem para a degradação da qualidade da água e perda de habitat aquático. Outros fatores de risco acrescido estão relacionados com alterações climáticas e introdução de espécies não indígenas. Comunidades de zooplâncton, fitoplâncton, macrófitas, macroinvertebrados bentónicos e peixes têm sido monitorizados ao longo de vários anos em paralelo com análises contínuas da qualidade da água.

Os resultados obtidos fornecem informações sobre processos ecológicos que têm ocorrido no estuário e a evolução e dinâmica das comunidades aquáticas ao longo do tempo, analisando os efeitos combinados da pressão humana e das alterações climáticas, permitindo obter uma base de dados de longa escala temporal. Esta análise da qualidade ecológica das massas de água tem sido realizada no âmbito da monitorização do sistema para cumprimento dos requisitos de implementação da Diretiva-Quadro da Água.

Esta informação ajuda a construir cenários futuros e a delinear respostas necessárias para o uso e gestão sustentáveis do estuário. A recuperação e a compilação de dados históricos são úteis para futuras avaliações da qualidade ambiental e para rastrear tendências evolutivas nos ecossistemas.