Каспийское море является главным рыбохозяйственным водоёмом республики. Одним из наиболее известных биоресурсов Каспийского моря являются осетровые рыбы. К ним относятся: белуга, русский осетр, персидский осетр, севрюга, шип.
Осетры держатся преимущественно у дна, питается рыбой, моллюсками, червями. Плодовитость у крупных рыб может доходить до несколько миллионов икринок. Несмотря на такую громадную плодовитость, многие виды находятся под угрозой исчезновения.
Промышленным рыболовством в Каспийском море занимается госпредприятие «Балканбалык» ГКРХ. В 2014 году в эксплуатацию сдано 2 рыболовных рефрижераторных и 1 многофункциональных судов.
В настоящее время введутся выловы только обыкновенной Каспийской кильки. Большие запасы этих килек объясняется тем, что в холодное время года с февраля по апрель они размножаются по всей акватории моря.
Лов кильки в водах республики осуществляется на электросвет. Зимуя в Южном Каспии, кильки весной совершают миграции в Средний Каспий и образуют здесь летом и осенью большие скопления. Нерест происходит над глубиной до 250 м. В октябре кильки отходят обратно на юг, к местам зимовки и всю зиму держатся в отдалении от берегов и в более глубоких слоях воды.
Применительно к этим биологическим особенностям ведётся промысел кильки, сосредотачивающийся летом и осенью в Среднем Каспии, а зимой в Южном Каспии и берегов Туркмении.
Промысел кильки все прикаспийские государства ведут в основном вместе, единой «промысловой колонной», смещаясь по сезонам года в различные районы моря вслед за скоплениями кильки.
У берегов Туркменистана промысел ведется в основном зимой. В летнее время в туркменских водах взрослой кильки мало, здесь держится в основном молодь, не достигшая промыслового размера.
Суда рыбопромыслового флота ГП «Балканбалык» полностью сориентированы под килечный промысел и его переработку на судах.
До конца 90-х годов флот ГП «Балканбалык» представляли рыбоморозильные и жиромучные суды, которые являлись плавучими перерабатывающими заводами.
Рыбоморозильные суда производили мороженую кильку, которая судами доставлялась в береговые цеха предприятия, как для дальнейшей переработки на консервы и копченую рыбу, так и для реализации в торговую сеть в мороженом виде. Жиромучные суда производили кормовую рыбную муку.
В виду того, что с начала 2000 годов из-за чужеродного вселенца мнемиопсиса килечные запасы значительно сократились по всему Каспию.
Для возрождения килечных ресурсов на Каспии научно-исследовательскими институтами рыбного хозяйства прикаспийских государств были разработаны и осуществлены программы по борьбе с мнемиопсисом. Благодаря этим работам в настоящее время наблюдается рост килечного стада, что вновь позволяет осуществлять промышленный лов кильки каспийской.
Для восстановления килечного промысла и производства кильки мороженной на судах, ГКРХ в 2014 году были приобретены 3 рыбопромысловых судна.
Ценными объектами промысла Каспийского моря являются осетровые рыбы. Но в связи с истощением осетровых ресурсов и для их воспроизводства прикаспийскими государствами объявлен до особого распоряжения мораторий на промышленный лов осетровых рыб.