Plus de 4 400 espèces de poissons, dont 90 % sont endémiques, vivent dans les eaux australiennes. Cependant, étant donnée la rareté de ses points d'eau douce, l'Australie ne compte que 170 espèces de poissons d'eau douce.
Deux familles de poissons d'eau douce ont des origines anciennes : celle des Osteoglossidae et celle des Neoceratodontidae. Les dipneustes d'Australie, uniques dans leur famille, sont les dipneustes les plus primitifs. Leur évolution a débuté avant que l'Australie ne se sépare du Gondwana. Le Lepidogalaxias salamandroides est l'un des plus petits poissons d'eau douce d'Australie. On le trouve principalement dans le Sud-Ouest du pays. Il est capable de survivre à la dessiccation durant la saison sèche en s'enfouissant dans la boue. Parmi les autres familles ayant de probables origines gondwaniennes, on peut également citer les Retropinnidae, les Galaxiidae, les Aplochitonidae et les Percichthyidae. Hormis les espèces d'eau douce anciennes, 70 % des poissons d'eau douce d'Australie présentent des similitudes avec des espèces marines tropicales des océans Pacifique et Indien qui se seraient adaptées aux eaux douces. Toutefois, les fossiles découverts amènent à penser que nombre de ces espèces d'eau douce peuvent avoir également des origines anciennes. Ces espèces incluent les Petromyzontidae d'eau douce, les clupéidés, les Plotosidae, les Melanotaeniidae et quelque cinquante espèces de Gobioidei dont l’Oxyeleotris lineolata. Parmi les poissons d'eau douce locaux prisés par les pêcheurs, on peut citer le barramundi, la morue de Murray et la Macquaria ambigua. Enfin, deux espèces menacées de requins d'eau douce (genre Glyphis) sont présentes dans le Territoire du Nord.
Certaines espèces de poissons d'eau douce exotiques y ont été introduites. C'est le cas, entre autres, de la truite fario, du saumon de fontaine, de la truite arc-en-ciel, du saumon atlantique, de l’Oncorhynchus tshawytscha — appelé saumon chinook par les anglo-saxons — de la perche commune, de la carpe et de la gambusie. La gambusie est une espèce connue pour son agressivité : elle harcèle d'autres poissons en mordant leurs nageoires. Elle est supposée liée au déclin et à l'extinction localisée de plusieurs espèces autochtones de petits poissons. L'introduction de diverses espèces de truites a eu un impact très négatif sur de nombreuses espèces locales de poissons vivant en amont des cours d'eau, comme le Maccullochella macquariensis, la perche Macquarie, les espèces de Galaxiidae ou d'autres espèces comme la grenouille arboricole (Litoria spenceri). La carpe est responsable en grande partie de l'appauvrissement de la flore aquatique, du déclin de certaines espèces locales de petits poissons et d'un niveau de turbidité constamment élevé dans les eaux de la région située entre le fleuve Murray et son affluent la rivière Darling dans le Sud-Est de l'Australie.
La plupart des espèces de poissons d'Australie sont des espèces marines. Les Muraenidae présentent une caractéristique intéressante, de même que les Holocentridae, les Syngnathus et les hippocampes. En effet, les mâles couvent les œufs de leur partenaire dans une poche spécialisée. Il existe 80 espèces de mérous vivant dans les eaux australiennes dont l'un des plus gros Osteichthyes : l’Epinephelus lanceolatus ou mérou géant, qui peut mesurer jusqu'à 2,7 mètres et peser jusqu'à 400 kilogrammes. La famille des Carangidae, qui regroupe cinquante espèces de poissons argentés se rassemblant en bancs, et les Lutjanidae font l'objet d'une importante pêche commerciale. La Grande barrière de corail abrite une faune très variée de poissons petits et moyens dont les poissons demoiselles, des poissons-papillons, des Pomacanthidae, des gobies, des Apogonidae, des Labridae, des Balistidae et des poissons chirurgiens. Il existe également un certain nombre de poissons venimeux dont le poisson-pierre, la rascasse volante et plusieurs espèces de la famille des Tetraodontidae. Tous contiennent des toxines pouvant tuer un être humain. Il y a onze espèces venimeuses de Dasyatidae dont la plus grosse est la Dasyatis brevicaudata. Les barracudas sont une des plus grosses espèces de la Grande barrière de corail. Toutefois, il ne faut jamais manger de gros poissons provenant de la barrière de corail car on courrait alors le risque d'un empoisonnement à la ciguatera.
Les requins occupent tout le littoral australien ainsi que les zones estuariennes. On en compte 166 espèces dont trente espèces de la famille des Carcharhinidae, 32 de la famille des Scyliorhinidae, six espèces de la famille des Orectolobidae et quarante espèces de Squalidae. Il y a trois espèces de la famille des Heterodontidae (que les australiens appellent « requins à tête de taureau ») : le requin dormeur taureau (Heterodontus portusjacksoni ou « requin de Port Jackson »), le requin dormeur zèbre et le requin dormeur à crête. On a recensé en 2006 sept attaques de requins non provoquées en Australie dont une fut mortelle. Seules trois espèces de requin représentent une véritable menace pour les humains : le requin bouledogue, le requin tigre et le grand requin blanc. Certaines plages très fréquentées du Queensland et de Nouvelle-Galles-du-Sud sont protégées par des filets à requins. Ce procédé a permis de réduire la population d'espèces dangereuses mais aussi d'espèces inoffensives de requins, les requins étant pris dans les filets. La surpêche est à l'origine d'un déclin inquiétant de la population de requins dans les eaux australiennes à tel point que certaines espèces sont à présent menacées. En 1988, un requin grande gueule a été retrouvé sur une plage de Perth. Cette espèce est peu connue mais la découverte d'un spécimen amène à penser qu'elle est présente au large des côtes australiennes.