Este estudio tuvo como objetivo evaluar los efectos de la fracción soluble en agua del petróleo crudo (WSFO) en la carpa india con y sin tratamiento con nanopartículas de óxido de zinc (Nano-ZnO). Un total de 225 peces fueron asignados aleatoriamente a cinco grupos en triplicado durante 21 días. El Grupo I sirvió como grupo de control. Los Grupos II y III fueron expuestos a 0.5% y 1% de WSFO no tratado, respectivamente. Los Grupos IV y V recibieron 5% y 10% de WSFO tratado con Nano-ZnO, mientras que los Grupos VI y VII recibieron 5% y 10% de WSFO tratado sin Nano-ZnO. No se obtuvieron muestras de sangre de los peces expuestos a WSFO no tratado, debido al aumento de hemólisis. La exposición a WSFO tratado aumentó las actividades de creatina fosfoquinasa, fosfatasa alcalina, aspartato aminotransferasa, lactato deshidrogenasa y gamma-glutamil transferasa, mientras que la actividad de alanina aminotransferasa disminuyó. Aunque se observó una disminución significativa en los niveles de proteína total, globulina y triglicéridos, la albúmina y el colesterol aumentaron. Los grupos tiol y la actividad de glutatión peroxidasa disminuyeron significativamente, mientras que la superóxido dismutasa, la catalasa, la capacidad antioxidante total y los niveles de malondialdehído aumentaron. Los hallazgos mostraron que la exposición a WSFO, ya sea tratado o no tratado, induce respuestas bioquímicas y de estrés oxidativo significativas. Aunque el WSFO tratado con Nano-ZnO mitigó la hemólisis, no pudo prevenir los desequilibrios enzimáticos y antioxidantes, lo que indica un estrés fisiológico persistente.