Loisirs sportifs
Randonnées pédestre et cycliste
La randonnée pédestre est très développée en bordure du site. Le GR Gien-Chambord longe en effet celui-ci sur quasiment tout le linéaire. Un circuit de la "Vallée des Rois", premier sentier historique de France, relie l'aval d'Angers au Pont-canal de Briare, en se superposant fréquemment au GR.
De nombreux autres sentiers permettent un accès à la Loire sur tout son linéaire, et les digues et levées sont régulièrement empruntées par les piétons et les cyclistes.
Une piste cyclable relie l'estuaire au Bec d'Allier. Il s'agit du projet "Loire à Vélo".
Activités nautiques
Le canoë-kayak est pratiqué sur la Loire. Plus d'une dizaine de clubs existent à l'échelle du territoire Natura 2000, dont 10 sur l'agglomération orléanaise. D'autres activités sportives sont également exercées sur le site : Le jet-ski, à Gien et à Beaugency (sur zones autorisées par Arrêté Préfectoral), le ski nautique parfois pratiqué dans les bassins des anciennes carrières, l'aviron, pratiqué plutôt sur la Loire ; la natation, avec ou sans palmes.
Activités motorisées terrestres et aériennes
La circulation illicite des motos, quads et véhicules 4x4 tout terrain est fréquente sur le site. Ces activités motorisées terrestres ne sont pas les seules à se développer dans le Val de Loire, de plus en plus d'ULM et d'hélicoptères sont observés à basse altitude. Une surfréquentation de la Loire par ce type d'appareils est susceptible de provoquer de nombreuses perturbations de la faune et de la flore ligérienne.
La loi n°91-2 du 3 janvier 1991 relative à la circulation des véhicules terrestres dans les espaces naturels interdit le passage des véhicules motorisés dans les espaces naturels, notamment les rivières, en dehors des voies et chemins ouverts à la circulation publique. Le code du Domaine Public Fluvial de l'Etat réglemente aussi la circulation des véhicules motorisés.