Над Странджей проходит второй по величине маршрут перелётных птиц в Европе – Via Pontica, который собирает стаи из Северной и Восточной Европы и Западной Сибири. Над Природным парком фронт перелёта сужается до нескольких километров и за один день можно наблюдать огромные стаи белых аистов – до 40 тысяч, пеликанов - 2 тысячи, осоедов (Pernis apivorus) – до тысячи, сарычей (Buteo buteo) – 3 тысячи,  малых и больших подорликов (Aquila pomarina, А. clanga) – 2 тысячи. 

Через территорию Парка пролетают такие находящиеся под угрозой вымирания в мировом масштабе виды, как  могильник (Aquila heliaca),  белоглазый нырок (Aythya nyroca), кудрявый пеликан (Pelecanus crispus),  степной лунь (Circus macrourus) и др. Влажная зона к северу от Малко Тырново – самый большой закрытый водоём на территории парка и около неё можно наблюдать более 200 видов птиц. 

Обширные лесные массивы, поляны и приречные луга предоставляют хищным, воробьинообразным, голубиным и сизоворонковым перелётным видам возможность для отдыха и питания.  Побережье Парка используется некоторыми редкими мигрирующими птицами (краснозобая казарка, хохлатый и малый баклан, ночная цапля и др.) как для отдыха, так и для зимовки.