Большое внимание в своей работе заповедник уделяет охране пернатых, зимующих, перелётных и гнездящихся здесь (выявлено около 305 видов или 60-70% общего количества морских птиц юга Украины). Широко в заповеднике представлены чайки, крачки, кулики, утки, пастушковые, голенастые. В заливах обязательно встречаются лебеди, утки, кулики, пастушковые. Лесостепные зоны стали местом обитания таких редких видов, как дрофа, орлан-белохвост, нерегулярно встречается стрепет.
