Қорықтың орнитофаунасы аса бай әрі алуан түрлі. Мұнда құстардың 365 түрі тіркелген. Солардың 42-сі Қазақстанның Қызыл кітабына, ал 27 түрі Халықаралық табиғатты сақтау одағының (ХТСО) Қызыл тізіміне енгізілген. Қорық аумағында 133 құс түрі ұя салады. Олардың ішінде 17 түрі – сирек кездесетін және жаһандық ауқымда жойылып кету қаупі төнген құстар. Сонымен қатар, мұнда елімізге тән барлық субэндемик түрлер (4 түр) мен реликт құстардың (7 түр) барлығы кездеседі.
Миграция кезеңінде бұл жерде 219 құс түрі аялдайды, олардың 14-і Қазақстанның Қызыл кітабына енгізілген.
Қорықтағы құстар тізімі жыл сайын жаңа түрлермен толығып отырады. Соңғы үш жылда Орталық Қазақстан аумағында бұрын кездеспеген үш жаңа түр тіркелді(Dicrurus leucophaeus,Carpodacus roseus, Ficedula semitorquata)
Теңіз–Қорғалжын көлдер жүйесі 1976 жылдан бері халықаралық маңызы бар сулы-батпақты алқап ретінде мойындалып, Рамсар конвенциясы аясында 1а, 2а, 2с және 3а критерийлері бойынша қорғауға алынған.
Қорекке бай, кең тынысты су айдындары көптеген суқұстарын және сулы-батпақты жерлерді мекендейтін құстарды өзіне тартады. Осында 112 түр тіркелген, бұл Қазақстан бойынша белгілі 130 түрдің 87 пайызын құрайды.
Қорықтың кең акваторияларында жазғы түлеу мен күзгі көшу кезінде құстардың аса көп шоғырлануы байқалады: ондаған мың қаз, жүздеген мың өзендік және сүңгуір үйрек, сондай-ақ балшықшылар жиналады. Тек көктемгі миграция кезеңінде Үлкен Теңіз көлінің бір шығанағында ақтамақ қалытқы (Phalaropus lobatus) шамамен 500 000 тіркелген.
Ұялау кезеңінде сыбырлақ аққудың (Cygnus olor) 200 жұпқа дейінгі саны есепке алынса, түлеу кезеңінде сыбырлақ және сұңқылдақ аққулардың (Cygnus cygnus) саны 5 000-ға дейін жетеді. Бұл түрлер Қазақстанның Қызыл кітабына енгізілген.
2004 жылы әуеден жүргізілген бақылау нәтижесінде шамамен 3 500 бұйра бірқазан (Pelecanus crispus) анықталған, олардың 470-і жас болған. Бұл түр Халықаралық табиғатты қорғау одағының және Қазақстанның Қызыл кітабының тізіміне енгізілген.
Қорықтың су айдындары жыл сайын жойылу қаупі төніп тұрған, сирек кездесетін ақбас үйрек (Oxyura leucocephala) сияқты құстар үшін ұя салуға қолайлы мекен ретінде қызмет етеді. Бұл түр ХТҚО тізіміне және Қазақстанның Қызыл кітабына енгізілген.
Есептік деректерге сәйкес, жыл сайын өңірде шамамен 5 000 ақбас үйрек (Oxyura leucocephala) тіркеледі, бұл — әлемдік популяцияның шамамен 30 пайызын құрайды. Ақбас үйректін ерекше жоғары саны 2016 жылдың күзіне тән: тек қорық көлдерінде 23 000-ға жуық, ал бүкіл өңір бойынша 30 000-нан астам дарақ есепке алынған.
Аймақта балықтың мол болуы көптеген балыққоректі құстардың тұрақты мекендеуіне мүмкіндік береді: суқұзғындар, аққұтандар, шағалар, қарашақаздар мен қондырлар жиі кездеседі. Тұзды, омыртқасыздарға бай және адам аяғы баспайтын көлдер, бір қарағанда, тропикалық құсқа тән ол қоқиқаз (Phoenicopterus roseus) да өзіне тартып отыр. Жыл сайын дерлік Теңіз көлінің аралдарында 5 000-нан 15 000-ға дейін фламинго ұя салады. Бұл түр Қазақстанның Қызыл кітабына енгізілген.
Кей кездері олардың саны 50 000-ға дейін жетуі мүмкін. Осы өңірде қолайлы жылдары 250 000-ға дейін италақаздың (Tadorna tadorna) түлеуге жиналады.
Далалық аймақтарда Еуразия даласына тән эндемик түрлер көптеп кездеседі: қара және аққанатты бозторғайлар (Melanocorypha yeltoniensis, M. leucoptera), сондай-ақ далалық күйкентай (Falco naumanni) мен дала құладыны (Circus macrourus) тіркеледі. Соңғы екі түр Халықаралық табиғатты сақтау одағының (ХТҚО) мен Қызыл тізіміне енгізілген.
Қазақстанның Қызыл кітабына енгізілген сұр тырна (Grus grus) — шоғырлары 3 000-ға дейін, және ақбас тырна (Anthropoides virgo) — топталып 5 000-ға дейін жететін — бұл аймақта жиі ұшырасады. Сондай-ақ безгелдек (Tetrax tetrax) те жиі байқалуда, кейде олардың саны 200 дараққа дейін жететін топтар құрайды.
Қыста қорықты үнсіздік билейді, дегенмен бұл маусымда да тіршілік толық тоқтамайды — мұнда 30-ға жуық құс түрі қыстайды. Олардың қатарында бірқатар тұрақты мекендеушілер бар: Perdix perdix, Melanocorypha yeltoniensis, Panurus biarmicus. Сонымен қатар, аймақта солтүстіктен қыстап келетін құстар да кездеседі: Nyctea scandiaca, Buteo lagopus, Plectrophenax nivalis, Calcarius lapponicus, Eremophila alpestrisBombycilla garrulus, Carduelis flammea, Fringilla coelebs және басқа да түрлер.
Тұрақты және маусымдық түрде жаппай шоғырланатын құс түрлері
Колониямен тіршілік ететін түрлер:
- Пеликан — 3500-ге дейін дарақ, соның ішінде шамамен 500 балапан
- Қызғылт қоқиқаз— 50 000-ға дейін құс
- Ақ және сұр құтан — 25 000 — ға жуық құс
- Баклан — 10 000–15 000 құс
- Қарабас өгізшағала — 300–500 құс және т.б.
Маусымдық жиналулар:
Түлеу кезінде:
- Сұр қаз — 10–15 мыңға дейін
- Үйректер — жүз мыңға дейін
- Сұңқылдақ және сыбырлақ аққулар — 25 000-ға дейін
- Сарыалақаз (огарь) — 70 000-ға дейін
Көктемгі және күзгі миграция кезеңінде:
- Ақбас тырна — 5 000-ға дейін
- Турухтан— 500 000-ға дейін
- Қызылтұмсық сүңгуір үйрек — 150 000-ға дейін
- Свиязь — 40 000-ға дейін
- Широконоска — 40 000
- Дөңгелектұмсықты жүзгішқұс — 500 000–800 000 және басқа да көптеген түрлер.