Er bestaat geen volledige lijst van alle vissoorten die langs de Irrawaddy-rivier voorkomen. In 2008 werd geschat dat de regio 119-195 vissoorten herbergt die nergens anders ter wereld voorkomen.
Een van de bekendste soorten in de rivier is de Irrawaddy-dolfijn. De dolfijn staat op de lijst van kwetsbare diersoorten, wat betekent dat hij met uitsterven wordt bedreigd. In 2016 melden ambtenaren dat er nog maar 62 dolfijnen in Myanmar zijn.
Er zijn verschillende ecoregio's langs de rivier.
Noordelijke Bergen
De Irrawaddy rivier begint waar de stromen van de Nmai en Mali samenkomen. Beide rivieren beginnen in hoge en afgelegen bergen nabij de grens met Tibet. In dit gebied valt in alle jaargetijden regen, maar meestal in de zomer. De valleien en lagere heuvelruggen zijn bedekt met een altijd groen regenwoud. Boven de 900 meter zijn er bossen van eiken en dennen. Boven de 1800 meter zijn er bossen met rododendrons. Boven de 2400 meter zijn er altijd groene naaldbossen.
Het centrale bekken en de laagvlakte
In het centrale bekken valt weinig regen. De vochtigheid is er altijd hoog, wat belangrijk is voor het plantenleven. Het gebied is grotendeels bedekt met vlakten. De bossen zijn meestal gevuld met teakhout. De natuurlijke habitats in dit gebied zijn veranderd voor de landbouw. De fauna omvat veel vogels, kleine zoogdieren en reptielen zoals de enorme Birmese python.
Irrawaddydelta-gebied
Het deltagebied heeft mangroven en zoetwatermoerasbossen. Het is een uiterst vruchtbaar gebied. De gronden van het bovenste en centrale deel van de delta worden bijna allemaal gebruikt voor landbouw, vooral rijst. Het zuidelijke deel gaat over in de mangroven van de Myanmar-kust. Dit gebied heeft moerassen met oxbow-meren, eilanden en beken.
In de delta komen veel vogelsoorten voor. Deze omvatten de grote aalscholver, Anatidae, en rode junglevogels.
Tot de grote zoogdieren behoren het Maleisisch sambarhert, het Indisch varkenshert en het everzwijn. Andere grote zoogdieren komen slechts in geringe mate voor in het deltagebied. Enkele soorten waarvan de aanwezigheid is gemeld zijn het luipaard, de Bengaalse tijger, de krabbenetende makaak, de wilde hond en de otters.
De zoutwaterkrokodil komt voor in het zuidelijke deel van de delta. Er zijn vijf soorten zeeschildpadden die in Myanmar nestelen.