Фотограф Евгений Полонский
Заповедник расположен в низовьях дельты Волги - места, где река впадает в Каспийское море. Всего в заповеднике обитает 230 видов птиц, из них 72 вида редких птиц, в том числе 40 видов гнездятся, 22 вида встречается во время пролётов и 10 видов относятся к залётным. Здесь останавливаются на пролёте белые журавли — стерхи, — одни из самых редких птиц на планете, гнездятся кудрявые пеликаны, малые бакланы, колпицы, египетские цапли. Все эти виды внесены в Международную Красную книгу. Основу местной орнитофауны составляют водно-болотные птицы, более 30 видов — лесные птицы, и только 3 вида принадлежат к обитателям луговых экосистем и синантропам.
В заповеднике обитает 60 видов рыб: осетровые (белуга, осётр, севрюга), сельдевые (каспийский пузанок, волжская сельдь, черноспинка), карповые (вобла, лещ, сазан, краснопёрка, голавль, жерех, чехонь, серебряный карась), щука, судак, окунь, бычки, колюшка и другие.
Млекопитающие представлены 17 видами. Это кабаны, волки, лисицы, барсуки, выдры, горностаи, водяные крысы, мыши-малютки, камышовый кот, ондатры, енотовидные собаки. Редкий представитель местной фауны — выхухоль.
Из Красной книги РФ на территории заказника встречается каспийский лотос, плавающий водяной орех, египетская марсилея и пузырчатая альдрованда. Всего флора Астраханского заповедника представлена более чем 300 видами растений из 65 семейств.
В заказнике насчитывают больше 1250 видов насекомых. Это стрекозы, цикады, сверчки, а также долгоносики, плавунцы и листоеды. Из редких видов тут обитают бабочки полидарий, махаон и бражник «Мёртвая голова», размах крыльев которого доходит до 13 см.