乌梁素海湿地包括内蒙古自治区的第二大淡水湖——乌梁素海及其周围的沼泽地，是地球同一纬度最大湿地、黄河流域最大淡水湖，也是我国北方候鸟南迁途中重要的天然驿站。

据内蒙古大学邢莲莲等人总结该地区有鸟类14目35科124种，其中繁殖鸟83种，属于古北界和广布种共79种，东洋种4种。

赤嘴潜鸭与白骨顶数量占绝对优势，1981年统计赤嘴潜鸭占这里繁殖鸭类的85%以上，其它繁殖鸟包括玉带海、白琵鹭、疣鼻天鹅、灰雁、白眼潜鸭、大白鹭、草鹭、苍鹭、夜鹭、大麻、黄斑苇、赤麻鸭、翘鼻麻鸭、鸬鹚、红嘴鸥、银鸥、黑翅长脚、灰头麦鸡、普通燕等，许多雁鸭类在6月中旬到8月底到乌梁素海的苇蒲地换羽。近年来，疣鼻天鹅数量锐减，86年只有2～3对在此繁殖。

共有浮游动物68种，平均生物量4.06毫克/升，底栖动物50多种，每公顷70千克左右。鱼类4种，包括鲤鱼、鲫鱼、雅罗鱼和鲶鱼，另外还放养鲢鱼、青鱼、草鱼等。

1984～1987年，内蒙古大学生物系的邢莲莲等人对该地区进行过鸟类区系及生态学的研究。