Les oiseaux en mer sont divisés en deux catégories : les oiseaux marins du large et les oiseaux marins côtiers. Nombreux à survoler le littoral et les eaux du Parc, ils sont pour la plupart des espèces à enjeux de préservation.
Les Phoques gris sont présents dans les eaux du Parc : en 2017, 400 d’entre-eux ont été observés simultanément de la frontière belge à la baie de Somme.
Le Parc et l'observatoire PELAGIS mènent une étude sur la mégafaune marine - oiseaux, mammifères et éventuelles autres espèces de grande taille - par observation aérienne.
Les insectes et les autres arthropodes (les araignées, les crustacés, les mille-pattes, les collemboles, etc.) sont encore mal connus en milieux littoraux et estuariens.
Afin d’améliorer les connaissances des milieux sableux et vaseux recouverts par les marées, le Parc a lancé à l’automne 2020, et pour une durée de deux ans, le projet HABISSE.