Zrzuty wody służące umożliwieniu spławiania barek podczas niskich stanów wody niszczą populacje ptaków lęgowych na łachach w dolnym biegu Wisły.
Zbiornik zbudowano na rzece o charakterze naturalnym, o korycie roztokowym z dużymi łachami i kępami, będącym siedliskiem dla wielu rzadkich gatunków roślin i zwierząt. Zalanie tego fragmentu rzeki spowodowało utratę cennych siedlisk. Także pod względem emisji gazów cieplarnianych, istnienie elektrowni wodnej we Włocławku wywiera istotny wpływ na środowisko, gdyż ze względu na znaczną ilość materii organicznej w zbiorniku, dziennie emituje on ok. 400 mg/m² metanu.
Przebudowa przepławki alt=Wykres przedstawia zapaść w połowach ryb wędrownych: troci i certy, związaną z budową zapory we Włocławku, która uniemożliwiła wędrówki i rozród tych gatunków w dorzeczu Wisły.|mały|Średnie roczne połowy troci i certy w Wiśle przed i krótko po budowie zapory we Włocławku. alt=Próg podpierający zaporę we Włocławku|mały|Próg podpierający zaporę we Włocławku stanowi barierę dla migracji ryb i uniemożliwia dotarcie do przepławki, kwiecień 2026 W 1970 roku, rok po zakończeniu budowy zapory uruchomiono przepławkę dla ryb o przepływie 0,935 m³/s składającą się z 33 komór.