Nervni sistem košljoriba je jednostavan; mozak je malen, a veliki mozak nema koru. Ribe imaju dobro razvijeno čulo mirisa, a nosna i usna šupljina su odvojene. Uši su građene od mjehurića koji su ispunjenog tekućinom, a kod nekih vrsta su pokretljivim košćicama povezani s zračnim mjehurom. Građa unutrašnjeg uha je vrlo slična ljudskoj. Ušni mjehur je ispunjen tečnosti, u kojoj se nalaze otoliti, čije pomjeranje mehanički nadražuje čulne ćelije. Većina riba registrira zvuk i ispod 1 (kHz), dok neke vrste sa osobitim strukturama poboljšavaju čujnost do oko 5 ili više kHz. Oči im imaju vrlo jako leće, fokusirano na blizinu. Vide i ultraljubičastu svjetlost. Čulo dodira je posebno dobro razvijeno kod pridnenih (bentoskih) riba. Koža gornjih usana i brci bogati su receptorima koji reagiraju na mehanički dodir. Ribe imaju još jedan čulni organ, često nazvan i ""šestim čulom"". To je bočna linija koja se obično pruža lateralnom sredinom tijela, gotovo cijelom njegovom dužinom. Sastoji se od niza udubljenja u koži, u kojima se nalaze čulne ćelije sa dlačicama, koje svojim pomicanjem reagiraju na promjenu vodenih strujanja (dinamičko čulo).