I sjön finns troligen mer än 500 fiskarter, vilket är det största antalet arter i en insjö i världen. Mer än 90 % av arterna är endemiska. Speciellt viktiga är cikliderna, där samtliga, förutom fem, av över 400 arter är endemiska för Malawisjön. Av övriga fiskarter är 28 endemiska för sjön. Fiskarnas betydelse för evolutionsforskningen är jämförbar med finkarnas på Galapagosöarna.
Malawisjöns nationalpark
Malawisjöns nationalpark är belägen vid södra delen av Malawisjön och omfattar bland annat Nankumbahalvön, tolv öar och ett vattenzon som sträcker sig 100 meter ut från land. Nationalparkens yta är 9 400 hektar. Cape Maclear på Nankumbahalvöns norra del är ett område med branta, trädbevuxna berg. Vanligen stupar bergen brant ner i sjön, men det finns ett antal sandstränder. Samtliga öar är helt eller huvudsakligen klippöar. Förr växte tät skog både på öarna och andra områden, men på grund av avverkning består vegetationen där numera mest av buskar.
Av Malawisjöns alla fiskarter uppträder åtminstone hälften i nationalparken. Bland övriga djur finns bland annat flodhäst, leopard, zebra och babian liksom många fågelarter och reptiler.
Malawisjöns nationalpark upptogs på 1984.