Artificial changes of water quality, flow regime and structures in rivers may lead to physical and ecological changes throughout waterways and their floodplains. In this study, an integrated toolkit was developed for eco-hydrological river assessment combining watershed analysis models such as RRFS, Rainfall Runoff Forecasting System and KModSim, basin water management model, developed at Korea Water Resources Corporation, the river analysis model HEC-RAS (U.S. Army Corps of Engineers) and the ecosystem analysis model RAP (River Analysis Package) developed by the eWater CRC, Australia. The initial assessment of the Geum River basin in Korea was conducted by a multi-disciplinary team from Korea and Australia. Based on the major events which might have affected the ecological system, a conceptual model was formulated to guide desktop and field studies, modeling and scenario evaluations. The result of hydrological analysis indicated that the construction of the Daecheong Multipurpose Dam (DMD) in the Geum River basin has altered flow magnitudes and reduced the river’s flow variability. Changes are evident in the magnitude of medium and small flows and the river experiences increased low flows during the dry season. As a result, fewer sensitive riffle-benthic species were observed in the reaches downstream of DMD due to the reduction of suitable habitat conditions such as riffle-pool sequences. Black shiner, an endangered fish species in Korea, was selected and analyzed to explore relationships between flow regime change by dams and changes to its preferred habitats.