保護區處于海洋,河流,陸地,島嶼的交匯地帶,生物多樣性極為復雜與獨特,盡管灘涂植被比較簡單,主要有蘆葦,藨草和海三菱藨草組成,但由于生產量大,在灘涂淤積中起著舉足輕重的作用,并為其他生物創造了良好的生存環境,同時養育著上海地區70%-80%的物種。目前,崇明東灘已記錄到的鳥類有17目50科290種。列入《中國瀕危動物紅皮書》的鳥類20種;列入中日、中澳政府間候鳥及其棲息地保護協定的鳥類分別為156種和54種;超過世界種群數量1%的涉禽種類至少有12種。每年在崇明東灘過境中轉和越冬的水鳥總量逾百萬只,其中國家一級保護的鳥類有東方白鸛、黑鸛、白頭鶴、白尾海雕4種;國家二級保護動物35種,如黑臉琵鷺,小天鵝,灰鶴,鴛鴦,小杓鷸,小青腳鷸等。在崇明東灘主要有四種類型的鳥群,它們分別是鸻鷸類,雁鴨類,鶴類群和鷗類群。