In seguito ad una recente indagine sono state individuate 30 specie di pesci di cui alcune introdotte dall'uomo. E' stata inoltre verificata la scomparsa di alcune specie diffuse un tempo nel corso medio del Serchio. Esse sono la lampreda di mare (Pertomyzon marinus) e la lampreda di ruscello (Lampreda zanandreai), specie appartenenti alla Classe dei Ciclostomi. Come gli altri Ciclostomi, mancano di mascelle, hanno un apparato boccale succhiatore e parassitano altri pesci nutrendosi dei loro tessuti. La loro scomparsa è  dovuta al degrado ambientale generalizzato e alla diminuzione della presenza delle specie parassitate (es. Alosa fallax nilotica, cheppia).

Quelle descritte in seguito sono alcune delle specie rinvenute nella media valle del Serchio.

Specie presenti soprattutto nel tratto inferiore del fiume:

Anguilla (Anguilla anguilla) 

Mentre ha una discreta diffusione nel tratto inferiore del fiume (fino a Borgo a Mozzano), si spinge sporadicamente a colonizzare tutto il Serchio. Quindi nel tratto superiore del Serchio la sua diffusione è  ostacolata da sbarramenti e dalla riduzione del suo areale ottimale. 

Luccio (Esox lucius)

E' presente sporadicamente e solo nel tratto inferiore del Serchio. E' una specie molto sensibile al degrado ambientale che ne compromette le capacità  riproduttive. E' un pesce predatore ed è  quindi una specie importante per il mantenimento dell'equilibrio ecologico. Infatti come tale limita lo sviluppo eccessivo di alcune specie ittiche ed esercita una pressione selettiva a favore degli individui sani e meglio adattati e ai danni di quelli menomati, malati o male inseriti nell'ambiente.

Tinca (Tinca tinca)

E' una specie tipica di acque calme e di bacini lacustri, ma è  presente nel tratto inferiore del Serchio che probabilmente raggiunge risalendo da aree poste più  a valle.

Specie presenti soprattutto nel tratto superiore del fiume:

Trota di torrente (Salmo trutta trutta) 

Questa specie è  frequente soprattutto nella parte superiore dei piccoli e medi corsi d'acqua che si riversano nel Serchio e nella Lima, ma compare anche in questi ultimi seppure in misura minore. La sua diffusione è  dovuta a ripopolamenti. E' una specie molto sensibile all'inquinamento; infatti manifesta anche fenomeni di mortalità   in seguito a eccessiva torbidità  delle acque.

Trota iridea (Salmo trutta)

E' presente nelle medesime acque della trota di torrente, ma è  meno frequente. La sua presenza è  dovuta solo ai ripopolamenti.

Cavedano (Leuciscus cephalus cabeda)

E' presente anche nei tratti inferiori dei vari affluenti e  si spinge anche in zone alte caratteristiche dei salmonidi. E' in grave diminuzione rispetto al passato a causa del degrado ambientale.

Vairone (Leuciscus souffia muticellus)

Il suo areale di distribuzione si sovrappone in parte a quello dei salmonidi. E' una specie abbastanza diffusa, ma essendo sensibile agli inquinamenti sono state registrate delle diminuzioni nel numero di individui presenti in alcune zone, fortunatamente compensate da una nuova rapida crescita della popolazione.

Specie frequenti sia nel tratto inferiore che superiore del fiume:

Triotto (Rutilius rubilio)

Questa specie non sembra essere in diminuzione ed è  diffusa in tutto il Serchio ed anche nel tratto più  basso del Lima.

Ghiozzo (Gobius nigricans)

E' una specie diffusa anche negli affluenti ed è  abbastanza  comune in tutto il territorio. Le aree ottimali per la sua riproduzione sono infatti molto numerose. In questa specie il maschio si prende cura delle uova deposte sotto i sassi fino alla schiusa.