Обское водохранилище влияет на экологию региона следующим образом:

• Ухудшение качества воды. 2 Источниками загрязнения водохранилища являются животноводческие помещения, личные подворья для выращивания животных, хозяйственно-бытовые сточные воды, промышленные стоки, содержащие нефтепродукты, сточные воды перерабатывающих сельхозпредприятий. 1 Также на качество воды отрицательно влияют выпуски сточных вод городов Камень-на-Оби, Барнаула, Бийска, Горно-Алтайска. 1
• Размытие берегов. 35 Основная причина — воздействие ветровых волн, сопряжённое с дефицитом рыхлого материала (песка, наносов) в береговой зоне. 3 Из 600 км береговой линии половина подвержена разрушению. 3
• Ущерб рыбным запасам. 1 Значительная часть молоди и взрослых рыб гибнет на осушаемых мелководьях в подледный период, а производители испытывают недостаток нерестилищ. 1

При этом водохранилище обладает способностью к естественной водоочистке: происходит осаждение взвесей, микроорганизмы перерабатывают донную массу с загрязнениями в ил. 3