Sông Magdalena River đi qua một loạt các hệ sinh thái, như páramo tại đầu nguồn của sông, rừng khô tại phần thượng du của thung lũng sông, rừng mưa ở trung du, đầm lầy và đất ngập nước tại vùng hạ du.[6] Cá sấu đeo kính, kỳ nhông, bồ nông và cá da trơn khá phong phú trong các hệ sinh thái này nhưng các loài khác như Prochilodus magdalenae, cá sấu và rùa chân đỏ đang đừng bên bờ tuyệt chủng.[7] Ngoài ra, một nguy cơ với các hệ sinh thái này là sự xâm lấn của hà mã. Vốn do Pablo Escobar nhập khẩu, những con hà mã này đã sống hoang dã sau khi ông qua đời, và từ đó phát triển từ Hacienda Napoles ra các khu vực lân cận của sông Magdalena.