Delta Dunării este un adevărat paradis faunistic. Aici vietuieste 98% din fauna acvatică europeană, întreaga faună de odonate, de lepidoptere acvatice si de moluste gasteropode de Europa si tot aici îsi găsesc refugiul mamifere rare cum sunt Mustela lutreola, Lutra lutra si Felis silvestris. Vertebratele care, prin prezenta lor, dau nota specifică faunei deltei. Amfibienii sunt reprezentati prin 2 specii de caudate si 6 specii de anure, iar reptilele prin 8 specii, majoritatea serpi (4 specii).

Pestii sunt prezenti prin 65 specii, cei mai multi de apă dulce (60%), restul migrând primăvara din Marea Neagră. Intre acestia din urmă, sturionii si scrumbiile au rol important, atât stiintific, cât si economic.

Păsările sunt cele care au creat faima deltei, cunoscută, încă de la începutul secolului ca un paradis avian. Renumele se datorează celor 327 specii pe care le putem întâlni în deltă si care reprezintă 81% din avifauna României. Dintre acestea cuibăresc 218 specii, restul de 109 specii trecând prin deltă si rămânând diferite perioade de timp toamna, iarna si primăvara. Păsările acvatice sunt cele mai numeroase : cuibărersc 81 specii si trec prin deltă 60 specii, în total 141 specii, ceea ce reprezintă 82% din avifauna acvatică europeană. Avifauna acvatică din Delta Dunării este alcătuită dintr-un nucleu de specii vechi, bine adaptate la mediul acvatic, la care se adăugă, speciile accesorii si speciile cosmopolite. Nucleul avifaunei este format din 75 specii a căror viată este legată de prezenta apei. Acestea se grupează în 5 tipuri ecologice principale : specii strâns legate de apă, strict stenotope (cufundari, corcodei, furtunari, pelicani, cormorani, unele anatide), specii de stufării (toate speciile de paseriforme acvatice), specii de tărmuri (stârci, lopătari, tigănusi, unele anatide), specii de pajisti hidrofile cu vegetatie bogată continuate cu stufării (ralide), specii de tărmuri marine (unele laride).

Multe specii, mai ales dintre rate, gâste, pescărusi, apar frecvent în diferiti biotopi. Speciile accesorii sunt cele care se integrează secundar în avifauna acvatică, devenind din ce în ce mai numeroase pe măsura transformării ecosistemelor acvatice. Zăvoaiele sunt populate de silvii, muscari, filomele, pitigoi, cinteze, la care se adaugă, în timpul cuibăritului, rate, cormorani si stârci. In pădurile de pe câmpurile marine Letea si Caraorman cuibăresc 64 specii tipice avifaunei pădurilor nemorale (silvii, mierle, ciocănitori, măcăleandru, pitigoi, graur, precum si codalbul (Haliaetus albicilla), gaia brună, acvila pitică, vulturul pescar etc. Fazanul (Phasianus colchicus) a fost introdus prin colonizare populatia dezvoltându-se rapid. In pajistile de stepă nisipoasă sunt specifice potârnichea, prepelita, cicârliile, pasărea ogorului (Burchinus oedicnemus). In satele deltei, pe lângă gospodării, sunt frecvente gugustiucul, vrabia de casă, rândunica, barza, lăstunul. Coloniile de cuibărit.

O serie de specii acvatice se asociază în timpul cuibăritului formând colonii care sunt aglomerări de cuiburi pe spatii, în general mici. Cauzele asocierii sunt legate de penuria suprafetelor de constructie a cuiburilor, precum si de avantajele oferite de prezenta unui număr mare de păsări în apărarea cuiburilor cu ouă sau pui. Coloniile de cuibărit au reprezentat dintodeauna atractia deltei. Miile de cuiburi construite pe crengile zăvoaielor de salcie sau în stufării, zgomotul infernal, atmosfera specifică altor ere geologice, zborul săgetător al miilor de păsări care îsi hrănesc puii, transformă coloniile de păsări într-un rai nu numai al ornitologilor, dar si al oricărui iubitoar al naturii.

In Delta Dunării sunt mai multe tipuri de colonii : de stârci, lopătari, tigănusi si cormorani, de pelicani si cormorani, de pescărusi, de avoazete si ciocântorsi, de chirighite, de chire. Colonia de pelicani din zona cu regim de protectie integrală Rosca-Buhaiova este cea mai mare din Europa si este un exemplu de colonie mixtă*. Aici se asociază mai multe mii de perechi de pelican comun, cu zeci, pănă la sute de perechi de pelican cret si cormoran mare, într-un peisaj care de aminteste de Jurasic Park. Accesul în apropierea coloniilor este permis numai specialistilor, care au autorizatii speciale obtinute de la ARBDD din Tulcea.