Bắt đầu vào địa phận tỉnh Đồng Nai, dòng sông bao bọc vùng đất rộng lớn của Vườn Quốc gia Cát Tiên, nay là khu dự trữ sinh quyển thứ 411 của thế giới được UNESCO công nhận vào 2001, mang lại lợi thế về du lịch; đồng thời cũng là nơi lưu giữ, bảo vệ các loài động, thực vật quý hiếm.
Xuôi về phía hạ nguồn, lúc này lòng sông được mở rộng, uốn khúc quanh co giữa hai bờ với lưu lượng nước lớn, tạo cơ sở để phát triển thủy điện; như Thủy điện Trị An, công trình góp phần vào công cuộc đổi mới, công nghiệp hóa của đất nước. Với diện tích 323km2, dung tích tổng cộng 2,76 tỉ m3, dung tích hữu ích 2,54 tỉ m3, ngoài giá trị về thủy điện, mặt nước lòng hồ Trị An cũng mang lại nguồn lợi kinh tế bằng việc nuôi trồng thủy sản, du lịch.
Ở phía hạ lưu, trước khi uốn mình vào Biên Hòa, dòng sông biến khu vực trở thành một vùng đất màu mỡ, trù phú, nổi tiếng Đông Nam Bộ. Qua huyện Vĩnh Cửu, sông Đồng Nai ôm lấy Cù lao Tân Uyên và Cù lao Phố; là những địa danh lịch sử, in đậm nhiều dấu tích của những di dân đi mở cõi phương Nam hơn 300 năm trước.
Trong Quy hoạch phát triển ngành du lịch Đồng Nai đến 2020, tầm nhìn 2030, đã xây dựng và đặt kế hoạch thực hiện các giải pháp xúc tiến quảng bá tuyến du lịch trên sông; chú trọng đẩy mạnh các dự án du lịch sinh thái sông, hồ.
Đề án phát triển du lịch sông Đồng Nai của Sở VH,TT&DL tỉnh từng đề xuất, để du lịch đường sông phát triển nhanh và bền vững; cần có các giải pháp đồng bộ, mang tính định hướng, tạo tiền đề phát triển không những về cơ sở hạ tầng, cơ chế khai thác cho các phương tiện hoạt động du lịch đường sông, cơ chế đầu tư… đồng thời có các giải pháp về tuyến du lịch, điểm du lịch xúc tiến du lịch, nguồn nhân lực.
Tuy nhiên, theo một số ý kiến, thực trạng khai thác và phát triển du lịch sông Đồng Nai thời gian qua còn bất cập. Cơ sở vật chất phục vụ bến tàu, trạm dừng chân còn hạn chế, cơ sở lưu trú chưa có nhiều dịch vụ hấp dẫn, tạo sản phẩm mang thương hiệu du lịch địa phương. Một số dịch vụ còn đơn điệu, quy mô nhỏ.
Là con sông gắn chặt với lịch sử khẩn hoang nhưng tính gắn kết giữa các di tích lịch sử trên cùng một dải sông Đồng Nai chưa cao. Bước đầu đã có khai thác tiềm năng du lịch để hình thành các sản phẩm du lịch tương đối đa dạng, tuy nhiên ở một số khu vực có tiềm năng lớn chưa thu hút được các dự án đầu tư; do đó chưa khai thác hết hiệu quả tài nguyên.
Một trong những giải pháp phát triển du lịch sông Đồng Nai được một số chuyên gia gợi ý là cần mở rộng địa bàn tuyến du lịch sông, như thêm Khu Bảo tồn thiên nhiên - văn hóa Đồng Nai (huyện Vĩnh Cửu), khai thác các cù lao, đồi trên lòng hồ Trị An (huyện Định Quán), xây dựng thêm các tuyến du lịch ở Long Thành (5 xã ven sông Đồng Nai), Nhơn Trạch (Khu du lịch Ông Kèo) và TP Biên Hòa, kết nối tuyến với Bình Dương và TP HCM... Đồng Nai cũng cần liên kết các không gian du lịch sông, không gian du lịch vui chơi giải trí, không gian du lịch tham quan, nghỉ dưỡng... dọc sông.
Một gợi ý nữa là cần đầu tư cơ sở hạ tầng phục vụ du lịch tuyến sông: Đầu tư những bến bãi du lịch đường sông công cộng, có đội tàu thuyền tập trung, đạt tiêu chuẩn an toàn sẵn sàng phục vụ theo yêu cầu của nhiều nhóm du khách khác nhau, bến đỗ tại các điểm tham quan du lịch…
Sông Đồng Nai đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Đồng Nai có nhiều điểm tham quan, du lịch: ngắm cảnh (cảnh quan dọc sông); tìm hiểu văn hóa, di tích, lịch sử (làng cổ Bến Gỗ, cù lao Phố, Văn miếu Trấn Biên…); du lịch tâm linh (chùa Ông, chùa Đại Giác, chùa Long Thiền, chùa Bửu Phong…); vui chơi giải trí (Cù lao Ba Xê, Du lịch Sơn Tiên, Trung tâm Văn hóa Bửu Long…); du lịch ẩm thực (các món ăn, sản vật địa phương tại các nhà hàng, quán ăn uống, vườn cây ăn trái ven sông); du lịch thể thao (sân golf Long Thành, sân golf Jeon San, chèo thuyền, đua thuyền, vượt thác tại Vườn Quốc gia Cát Tiên, Khu Bảo tồn thiên nhiên - văn hóa Đồng Nai...).