В устье представлено наибольшее разнообразие флоры и фауны. В дельте создан неповторимый заповедник. В нем сохранились редкие виды птиц, животных и рыб. Здесь встречают кудрявого пеликана, большую белую цаплю, лебедя-шипуна, фазана, орлана-белохвоста. На взморье сохранились нерпы, а в зарослях вдоль берегов – кабаны. На степных равнинах обитает сайгак.
По разнообразию видов рыбы занимает одну из первых позиций. Так как Волга впадает в море, то в нее заходят такие виды, как белуга, севрюга, осетр, волжская сельдь и шип. Это далеко не все морские представители дельты.
Постоянными обитателями являются лещ, язь, голавль, плотва, синец, густера, белоглазка, елец, уклея, подуст, судак, щука, окунь, ерш, налим, сом, жерех, сазан, стерлядь, чехонь и верховье – хариус.