На третьей фазе в водохранилище стабилизируются процессы формирования кормовой базы и численности рыбного населения. В некоторых из них может снижаться биомасса бентоса, что приводит к замедлению роста и уменьшению размеров некоторых бентофагов — леща, густеры, ерша. Такое явление отмечается, в частности, в наиболее старых подмосковных водохранилищах — Учинском и Истринском, где, например, лещ сильно измельчал (рыбаки называют его чаще подлещиком). Однако его численность при этом может быть очень высокой, что обеспечивает в целом и высокую рыбопродуктивность такого водоема. Например, в Истринском водохранилище рыболовы-любители вылавливают за год до 29–30 кг рыбы с 1 ага, в основном мелкого леща. На этой фазе все сильнее сказываются процессы естественного старения водоема, а также влияние различных антропогенных факторов, что приводит к сильному заилению, возникновению в ряде случаев заморных явлений, цветению воды и т. д.
Зарегулирование стока существенным образом меняет гидрологический режим и условия жизни рыб, а также других обитателей водной среды и ниже плотины. Нарушается веками выработанный естественный ритм, к которому приспособлены речные рыбы. Резко, почти в два раза, уменьшается весенний сток, пойма реки почти не заливается, что отрицательно сказывается на условиях размножения весенненерестующих рыб, откладывающих икру на залитую растительность. По этой причине в реках сокращается в первую очередь поголовье щуки. Часто сдвигается на более поздние сроки нерест многих рыб, так как вода может сбрасываться в реку из самых нижних, более холодных слоев водохранилища. Снижение объема весеннего стока приводит к тому, что приносимые полыми водами взвеси, включая и органические вещества, откладываются не на пойменных участках, а в самом русле, на перекатах, на растительности, в прибрежье. Через сливы плотины в нижний бьеф попадает также огромное количество живых и мертвых планктонных организмов, которые постепенно оседают на дно. В результате происходит сильное заиление расположенных ниже плотины участков реки, исчезают галечниковые россыпи на перекатах, песчаные косы, затягивается илом прибрежное мелководье и глубокие плёсы. Условия размножения рыб, откладывающих икру на каменисто-галечниковом и галечниково-песчаном дне (так называемых литофилов), резко ухудшаются. Главным образом по этой причине за последние 10–15 лет в подмосковных реках очень редко встречается подуст, значительно сократилась численность жереха, ельца, голавля, пескаря, налима.
Смыв удобрений с полей в водоемы с талыми и дождевыми водами, сток в воду отходов животноводческих комплексов, накапливание в водоеме избыточного количества биогенных элементов приводят к сильному их зарастанию высшей водной растительностью, нитчаткой, сине-зелеными водорослями, что ухудшает условия жизни многих, особенно донных, рыб.
В разгар лета, особенно в жаркое время, в водохранилищах иногда «держат» воду, в результате чего расположенные ниже участки рек сильно мелеют, исчезают мелководные заливчики, служащие местом укрытия и нагула молоди рыб. Мальки попадают в несвойственные им условия быстрого течения, сносятся в массовом количестве вниз и погибают.