Истринское водохранилище длительное время облавливалось рыбной промышленностью, постоянно зарыблялось различными видами рыб (стерлядью, сибирским осетром, сигом, рипусом, лещом, сазаном, карасем, форелью, окунем, угрем) и заселялось кормовыми организмами. Однако акклиматизировались и достигли высокой численности только лещ и судак. Осенью и зимой встречается налим. Наличие мелководий, заросших мягкой растительностью, создает отличные условия для нереста леща, плотвы и щуки. После прекращения промысла в 1958 г. водохранилище передало для организации любительского рыболовства Московскому обществу «Рыболов-спортсмен». В настоящее время общество имеет четыре базы: «Истра», «Пятницкий плёс», «Лопотово» и «Нудоль».
Для посещения водоема установлен лимит в количестве 150 тыс. рыболовов в год. В настоящее время значительно возросла численность леща. В этой связи на вылов леща временно снято ограничение по правилам рыболовства на акватории всего водохранилища.
В верхней части водохранилища, на берегу живописного залива, в районе Якиманского совхоза расположена рыболовно-спортивная база «Истра». Гостиница базы имеет 100 спальных мест с необходимыми удобствами для отдыха. Парк лодок базы составляет 355 единиц, кроме того, для летних условий выдаются напрокат палатки. С этой базы рыболовы отправляются на весьма популярные места в район деревень Кривцово, Миронцево, Похлебайки и Татищево. Их популярность не без основания создает затопленная пойма р. Истры. Кроме того, в различных местах водохранилища скрыт под водой недостроенный канал, тянущийся вдоль реки. Его русло стало постоянным обитанием леща и судака.
У д. Миронцево расположены живописные острова. В непогоду, особенно при сильном ветре, рыболовы съезжаются под прикрытие высокого и лесистого берега в районе д. Миронцево.
Некоторые рыболовы предпочитают широкий плёс у самой базы, стараясь встать на бровке склона берега затопленной реки. Рыболовы должны знать, что выход на острова запрещен. В районе д. Похлебайки затоплен овраг с глубокой ямой у берега. Здесь рыболовы постоянно ищут леща и плотву. Собственно, на водохранилище множество лещевых мест, которых также много в районе баз у деревень Татищево, Шалино, в Шавлинском заливе, в протоках между островами, в устьях речек Катыш и Черная. В августе-сентябре среди водной растительности неплохо ловится мелкий и средний окунь на малька и мормышку. Более крупного окуня наиболее вероятно можно поймать на выходе из Шавлинского залива и по правому берегу от д. Татищево до устья р. Катыш. На спиннинг и кружки чаще всего ловят на глубине 4–5 м в заливе под д. Миронцево, на середине водоема против базы, на акватории между д. Татищево и в Шавлинском заливе, а также в устьях речек Катыш и Черная. Ловится щука, окунь, судак. Зимой все описанные места столь же популярны, как и летом.
В центральной части водохранилища, на берегу Пятницкого залива, расположена база «Пятницкий плёс». Небольшая гостиница рассчитана на 68 мест с необходимыми удобствами. Имеется 200 лодок. К базе примыкает обширная акватория водохранилища с разнообразным рельефом дна, возникшим от затопленного русла р. Истры с ее притоками, а также от упомянутого канала. На этом плёсе встречаются практически все виды рыб, населяющие водоем. Тем не менее некоторые рыболовы предпочитают места на Тимофеевском плёсе — против устья р. Чернушки, в Лыщевском заливе, на «валах» затопленного канала, на плёсе под с. Рождественским и под островами Исаковского залива. Более всего в уловах присутствует мелкий лещ. Однако удачливые рыболовы ловят среднего леща на глубинах 4–7 м. Крупный лещ до 2 кг чаще всего встречается на глубинах 8-10 м.
В зимнее время, по перволедью, на мормышку, или небольшую блесенку, или на малька довольно успешно ловят окуня на неглубоких местах. Лучшее время зимней рыбалки — перволедье, а также март, до начала апреля.
В нижней части Истринского водохранилища в районе с. Лопотово, на берегу затопленного оврага расположена база «Лопотово». Небольшая гостиница вмещает 37 человек. Кроме того, 16 мест имеется в двух вагончиках. Имеются необходимые удобства для рыболовов. Лодочный парк состоит из 160 единиц. На акватории, примыкающей к базе, имеются самые разные глубины. На русле затопленной р. Истры есть глубины до 12 м и более. На середине Лопотовского залива есть возвышения с глубинами 3–4 м. Такой пересеченный рельеф дна всегда показателен для обитания различных видов рыб и потому очень почитаем у рыболовов. Леща ловят всюду, начиная от базы, где совсем близко проходит русло р. Истры, и далее в Алехневском и Кутузовском заливах. В ветреную погоду рыболовы предпочитают ловить в раздвоенном заливе («Штаны»), находящемся выше базы, с правой стороны водохранилища. Спиннингом и кружками довольно успешно ловят судака, щуку и окуня. Очень популярен в этих местах подледный лов.