水庫徑流區709平方公裏，水庫樞紐工程和主要輸水渠道為水庫保護區。水庫保護區分為壹級保護區和二級保護區。
壹級保護區為水庫、水庫樞紐工程和水庫正常蓄水位沿地表100米範圍內。
二級保護區為除壹級保護區以外的徑流區，輸水幹渠兩側各3米範圍內。
壹級保護區的邊界應設立界樁。第六條水庫水質符合國家《地表水環境質量標準》ⅱ類標準和國家《生活飲用水衛生標準》飲用水水源衛生標準。第七條昭通市人民政府負責水庫保護，將水庫保護納入國民經濟和社會發展規劃，建立水庫保護投入機制和生態補償機制，加大對徑流區的扶持力度，加強基礎設施建設，改善人民生產生活條件。
昭通市人民政府應當對在水庫保護中做出突出貢獻的單位和個人給予表彰和獎勵。第八條昭通市人民政府有關部門和昭陽區、魯甸縣、永善縣人民政府及其有關部門應當加強徑流區環境保護和生態建設，防止水汙染和水土流失；有計劃地退耕還林還草；營造水源涵養林，保護自然植被；實施土地整理和地質災害防治；推進沼氣池、節能竈和煤電代柴等農村替代能源建設；指導科學施用化肥農藥，妥善處理生產生活汙水和垃圾，推廣旱廁，防治面源汙染。第九條昭通市人民政府魚洞水庫管理機構應當履行下列職責:
(壹)宣傳和貫徹有關法律法規。
(二)制定水庫保護區的保護、開發利用規劃、綜合整治規劃和保護管理的配套措施，報昭通市人民政府批準，並負責監督實施。
(三)協調有關部門和縣(區)依法保護水庫。
(四)參與水庫保護區開發和汙染治理項目的審批，並監督項目實施。
(五)負責水庫、重點工程和輸水幹渠的管理，制定年度蓄水供水計劃、水庫工程運行調度計劃和防洪預案。
(六)做好供水服務，確保用水安全。
(七)依法建立水庫水質監測制度，定期公布監測結果；發現重點汙染物排放總量超過控制指標的，應當及時向有關部門通報，並采取控制措施。
(八)在壹級保護區內，昭通市人民政府相關職能部門依法行使部分水庫保護管理行政處罰權，其實施方案由昭通市人民政府擬定，報省人民政府批準。
(9)昭通市人民政府交辦的其他事項。第十條在壹級保護區設立公安機構，維護公共秩序。第十壹條昭陽區、魯甸縣、永善縣人民政府負責本轄區內二級保護區的管理工作，水行政主管部門負責日常管理。
龍樹河沿岸鄉鎮應當指定專職管理人員，負責本轄區內河道水質保護的相關工作。第十二條使用水庫供水的單位和個人，應當按規定繳納水費。
應當提取壹定比例的水庫水費和水資源費，用於徑流區的保護和發展。第十三條壹級保護區禁止下列行為:
(壹)新建、改建、擴建除環境保護和供水工程以外的建築物。
(二)向水體排放糞便、汙水、廢水、廢液，傾倒固體廢棄物。
(三)在水體中清洗車輛和器具、洗衣服、遊泳。
(四)爆破、鉆探、掩埋、采砂、取土。
(五)未經批準進行航行作業的。
(六)開墾、放牧、狩獵、規模化養殖和屠宰畜禽，丟棄畜禽屍體。
(七)銷售和使用劇毒、高殘留農藥和含磷洗滌用品。
(八)移動和破壞界樁。
(九)毒魚、炸魚、電魚、電魚、網箱養魚和擅自捕魚；向水體投放對水質有害的魚苗。
(十)毀林、毀草、挖樹根。
(十壹)在水庫正常蓄水位以下和水庫正常蓄水位沿地表延伸50米範圍內養殖；在水庫表面50米至100米範圍內超過25度的陡坡上開墾和種植作物。
(十二)其他可能汙染水體或者導致水土流失、水庫淤積的行為。