El embalse de Santillana alberga diferentes especies de peces sedentarios entre los que destacan el lucio,
la carpa común, el carpín, el barbo ibérico y el percasol.
Ocasionalmente, también se pueden observar ejemplares de trucha arco iris y más raramente gobio, cacho y pez gato.

Tanto el lucio como la carpa, hace tiempo que fueron introducidos en el Embalse de Santillana por "Hidráulica de Santillana, S.A." con la función de controlar la proliferación de algas y reducir el número de peces existentes, ya que, según cuentan las crónicas, daban un sabor desagradable al agua.

Especie: Introducida. No amenazada. Vive en ríos tranquilos y de aguas estancadas como las del embalse de Santillana, con abundante vegetación. Es un depredador nato que se alimenta de peces, ranas, pequeños mamíferos y crías de aves acuáticas, siendo muy voraz en edad adulta. Su tamaño oscila entre 30-130 cm. Desova entre febrero y marzo sobre plantas cerca de la orilla. Aunque es un mal nadador, la forma de su cuerpo le permite una gran velocidad en distancias cortas con un simple movimiento de su parte trasera. Constituye un grave peligro para la fauna autóctona.

El Carpín: Especie: de origen asiático, introducida antiguamente en España. No amenazada. Es una especie similar a la carpa pero de menor tamaño y sin barbillas en la boca. Habita en aguas quietas de las tierras bajas, con abundante vegetación. Se alimenta de animales de fondo y ocasionalmente de plantas. Es una especie que soporta elevadas temperaturas, bajo contenido en oxígeno y elevada contaminación. Desova entre mayo y junio. Su tamaño medio oscila entre 15-30 cm.

La Carpa común: Especie: de origen asiático, introducida en España por los romanos hace 2.000 años. No amenazada. Prefiere aguas cálidas, ricas en vegetación y fondos fangosos. Se alimenta de pequeños invertebrados, restos de vegetales y puestas de otros peces, alcanzando un tamaño medio entre 30-100 cm. En invierno, busca lugares profundos donde permanece en estado de letargo, alimentándose de sus propias reservas. Es una especie muy longeva, llegando a los 50 años, y es capaz de aguantar viva fuera del agua durante muchas horas.

El Barbo Ibérico: Especie: endémica de la Península Ibérica. No amenazada. Habita en cursos profundos con corriente lenta. Se alimenta fundamentalmente de gusanos, larvas y moluscos que encuentra debajo de las piedras, aunque tampoco desprecia huevos, crías de pequeños peces e incluso plantas acuáticas. Es un pez de tamaño mediano a grande (50 - 90 cm.). de longitud y 0,50-2 kg. de peso. Se caracteriza por una boca en posición ventral rodeada de labios carnosos y cuatro barbillones. La reproducción se realiza en primavera y la frena en los meses de mayo y junio.

El Percasol, también llamado pez sol, es un pez pequeño que no suele superar los 16 cm. Se introdujo en la península hasta 50 años y cada vez se está expandiendo más por embalses y ríos debido a su utilización como cebo vivo. Es una especie muy voraz que se alimenta de invertebrados acuáticos, puestas y de otros peces.