El río nace en el embalse del mismo nombre que se forma con las aguas de los ríos Guadalbarbo, Cuzna y Varas.El río Cuzna, considerado por algunas fuentes como el curso alto del Guadalmellato, nace en el término de Villanueva del Duque y realiza un recorrido norte-sur entre los términos de Alcaracejos, Pozoblanco y Obejo.Casi toda la cuenca baja del río Guadalmellato ha sido declarada Zona de Especial Conservación (ZEC).Otro mamífero importante es el lobo, cuyas dos únicas poblaciones en Andalucía se localizan (o localizaban) en Sierra Morena y que, al igual que para el lince, la ZEC río Guadalmellato constituye un corredor ecológico crucial para la conexión y supervivencia de la especie en Andalucía.[4] Respecto a la fauna piscícola, destacan jarabugo, boga de río, pardilla, calandino y lisa.
Inauguración de las obras del embalse del Guadalmellato en 1909, con la presencia de
José Sánchez Guerra
, ministro de Fomento. Las obras no finalizarían hasta finales de la década de 1920.
