En gång var Gammelstadsviken en del av farleden in till dåtidens Luleå. När stan flyttades 1649 upphörde seglationen där. Idag är det ett värdefullt våtmarksområde upptaget på FN:s lista över skyddsvärda våtmarker. Gammelstadsviken är en avsnörd havsvik nordväst om Luleå. Med sitt nordliga läge har sjön blivit utpostlokal för ett flertal sydliga växt- och djurarter och påminner biologiskt om en sydsvensk slättsjö.

Sjön täcks framför allt av vatten- klöver, svalting och pilblad men den totala floran i området utgörs troligen av minst ett 30-tal arter. Fågelfaunan, med ca 200 fågelarter, är välkänd bland svenska ornitologer och utgör det mest framträdande djurlivet. Sjön är ett värdefullt häckningsområde för framför allt andfåglar såsom brunand, bläsand, gräsand, skedand m m. För bl a dvärgmås, smådopping, sothöna och mindre strandpipare, utgör Gammelstadsviken den nordligaste häckningsplatsen i landet. Området är naturreservat men allmänheten äger tillträde. Skyltade stigar finns till fågeltorn och eldstäder.