A introdução de espécies exóticas, que não possuem distribuição natural na bacia hidrográfica, tem sido um dos fatores que mais contribuem para a alteração das comunidades de peixes. São vários motivos que levam as introduções, sendo a produção de alimento, o aquarismo e a recreação devido à pesca esportiva os mais utilizados, além do escape acidental de peixes exóticos cultivados por aquicultores. Essas introduções modificam as condições ecológicas locais por alterar a reprodução, o crescimento e o desenvolvimento de espécies nativas, podendo também causar hibridização e introdução de doenças e parasitas. Em longo prazo, as espécies introduzidas podem diminuir a riqueza, abundância e diversidade das espécies nativas, podendo levar as mesmas à extinção local em um ecossistema aquático.
Diversos peixes exóticos foram introduzidos nas bacias dos rios São Francisco e Grande ao longo das últimas décadas, entre os quais destacamos as tilápias, os tucunarés e o bagre-africano. Dentre as espécies exóticas observadas pelos pesquisadores do projeto, o tucunaré-amarelo, que é nativo da Bacia do Rio Tocantins, foi frequentemente registrado no Rio São Francisco a jusante da represa de Três Marias. Salientamos também a presença comum da truta-arco-íris, originaria da América do Norte, na cabeceira do Rio Grande, onde é cultivada por aquicultores. É importante destacar que estas espécies possuem alto potencial invasor, podendo competir por recursos alimentares com espécies de similar função ecológica e/ou alimentar-se de peixes nativos, que não possuem mecanismos evolutivos de defesa diante estes novos predadores.
Considerando que o tucunaré e a truta-arco-íris são piscívoros e podem causar impactos negativos sobre a comunidade de peixes nativos, medidas de controle populacional e/ou para contenção de escapes acidentais (no caso da truta-arco-íris) devem ser implementadas a fim de minimizar os impactos provenientes destas espécies exóticas.