Sammen med Orinoco er Amazonas hovedhabitat for amazonasdelfinen (), også kalt . Den er den største arten av elvedelfiner, og kan bli opptil 2,6 meter lang. Fargen på skinnet endres med alderen, og varierer fra grå når den er ung til rosa og hvit når den når moden alder. Delfinene bruker ekkolokalisering for å navigere og jakte i elva. En annen delfinart, tucuxi (), finnes også i elvene i Amazonasbekkenet og også langs øst- og nordkysten av Sør-Amerika. Amasonmanaten (), en planteeter som også kalles «sjøku», finnes i Amazonas og sideelvene. Bestanden er begrenset til ferskvann, og i motsetning til andre manater beveger de seg ikke ut i saltvann. Arten er klassifisert som sårbar av Verdens naturvernunion. Amazonas og sideelvene er hovedhabitat for kjempeoteren (). Kjempeoteren tilhører veselfamilien og er den største i sitt slag. På grunn av ødeleggelse av leveområder og jakt har bestanden blitt dramatisk redusert.