Aun cuando el conocimiento de la estructura poblacional y los aspectos reproductivos de los peces permite diseñar estrategias adecuadas de manejo, su estudio ha sido escaso en embalses colombianos generadores de energía. Este estudio evaluó ambos aspectos en los principales recursos pesqueros del embalse Peñol-Guatapé, Antioquia, Colombia, entre 2013 y 2014 (Cyprinus carpio, Micropterus salmoides, Coptodon rendalli, Caquetaia kraussii y Kronoheros umbrifer). Los datos se recolectaron de la pesca artesanal, deportiva y turística que se realiza con trasmallos de superficie, atarraya, anzuelo con carnada viva, chinchorro de arrastre y varas de pesca. Los análisis de 9.151 individuos incluyeron métodos estándar para establecer la estructura de las tallas, el dimorfismo sexual de tamaño, la relación longitud-peso y su biología reproductiva (tallas de madurez, proporción sexual, fecundidad y periodos de madurez gonádica). Los resultados evidenciaron dimorfismo sexual de tamaño en C. carpio, M. salmoides y C. kraussii, crecimiento alométrico negativo en M. salmoides, C. kraussii y en los machos de C. carpio,así como crecimiento isométrico en C. rendalli, K. umbrifer y hembras de C. carpio. La talla media de madurez sexual difirió de las descritas en otros estudios, excepto en M. salmoides y K. umbrifer. Todas las especies mostraron una proporción mayor o igual de hembras y periodos de madurez gonádica concordantes con los periodos reproductivos descritos previamente. Esta información sirve de base para el monitoreo posterior del crecimiento y la reproducción de las cinco especies estudiadas y los lineamientos necesarios para su explotación sustentable en el embalse Peñol-Guatapé.