Дельта Дунаю є найбільшою дельтовою екосистемою Європи, а також є найбільшою в Європі системою очищення води. Тут зустрічається велика кількість птахів, близько 312 видів птахів, які використовують дельту ріки під час міграцій, зимівлі та/або постійного проживання. На території резервату мешкає близько 90 видів риб, включаючи популяції осетрових. Дельта також є одним з останніх притулків європейської норки, дикої кішки та видри.
Серед птахів тут зустрічаються надзвичайно красиві коровайка, чапля руда, орел-білохвіст та найбільша популяція в Європі пелікана рожевого. Серед досить добре поширених в пониззі Дунаю видів риб – рідкісні в Європі стерлядь, щипавка дунайська та скат морська лисиця.