Poco se sabe sobre cómo los cambios en la biodiversidad y los rasgos funcionales de los macroinvertebrados en los ríos responden a las presiones antrópicas y sus factores impulsores. Se muestrearon macroinvertebrados en 17 sitios de la cuenca del río Irtysh y se clasificaron en 10 rasgos y 38 categorías entre mayo y agosto de 2022. Luego, realizamos un análisis R-mode vinculado a Q-mode (RLQ) y calculamos la riqueza funcional, la uniformidad, la divergencia y la entropía cuadrática de Rao (RaoQ) para cada sitio y las medias ponderadas por la comunidad para cada categoría de rasgo. Nuestros resultados indicaron que hubo alteraciones pronunciadas en la variabilidad de especies en la región urbana. La divergencia funcional indicó una feroz competencia entre especies y una considerable superposición de nichos en la región urbana. La uniformidad funcional indicó que la distribución de la abundancia de especies y la distancia funcional interespecífica no eran uniformes en la región urbana. La riqueza funcional indicó que la región urbana era la más fuerte en términos de ocupación de nicho, utilización de recursos y capacidad de amortiguamiento para las fluctuaciones ambientales. La entropía cuadrática de Rao mostró que la diferencia de rasgos de los macroinvertebrados era la mayor en todas las regiones, lo que fue causado por la diferencia ambiental en gradiente. La investigación ha revelado que la urbanización influye significativamente en la trayectoria evolutiva de la fauna de macroinvertebrados, culminando en un aumento de especies tolerantes a la contaminación y una convergencia de rasgos funcionales. Recomendamos fortalecer el control de la contaminación urbana e industrial y una planificación y gestión adecuadas de los recursos terrestres y hídricos para mitigar el impacto de la destrucción antrópica en la fragmentación del hábitat en la cuenca del río Irtysh.