西沙群岛上栖息着鸟类40多种，常见的有红脚鲣鸟、乌燕鸥、黑枕燕鸥、大凤头燕鸥和暗绿绣眼等。
1、红脚鲣鸟
红脚鲣鸟是典型的热带海洋鸟类，主要栖息于热带海洋中的岛屿、海岸和海面上。飞翔能力极强，也善于游泳和潜水，在陆地上行走也很有力。栖息时大多在岛屿的灌丛间或乔木枝上，将头部缩在两肩之间。因为脚较为短小，所以在海滩或礁岩上行走时显得笨拙而有趣。在夜间，它有较强的趋光性，所以有时会被灯光引诱到轮船的甲板上或者岛上居民的花园里。作为食物被捕猎：乱捕滥猎和毁巢取卵致使红脚鲣鸟在西沙群岛几乎绝迹。
2、乌燕鸥
乌燕鸥属于海洋性鸟类，栖于远离海岸的洋面或多岩礁多沙岛屿。夏候鸟，3－4月迁到繁殖地，常在晚上到达。常成群活动。持久而频繁地在海面上空飞翔。并不断掠过水面捕食。主要以鱼类、甲壳类和头足类等海洋动物为食。觅食主要在海面上，也在飞行中捕食飞行昆虫。
3、黑枕燕鸥
黑枕燕鸥喜群栖，与其他燕鸥混群，喜沙滩及珊瑚海滩，极少到泥滩，从不到内陆。主要以小鱼为食。也吃甲壳类，浮游生物和软体动物等海洋动物为食。
4、大凤头燕鸥
大凤头燕鸥为留鸟，常成群活动。频繁的在海面上空飞翔，飞翔时嘴垂直向下，两翅煽动缓慢，有时又在空中翱翔，它们能在空中搜觅和发现水下鱼类。当发现鱼类时，则两翅一收，突然一下扎入水中捕食，捕获后立刻振翅上升。有时又长时间的飘浮于海面上。或在海边浅水处沐浴。晚上多栖息于岸边悬岩或岩石上。主要以鱼类为食。也吃甲壳类、软体动物和其它海洋无脊椎动物。觅食主要在水面。
5、暗绿绣眼
此鸟性活泼，在林间的树枝间敏捷地穿飞跳跃。鸣叫声似“滑儿，滑－儿，滑－儿”，婉转动听。非繁殖季节亦有集群之习性，冬季能达50－60只。多在南方，主要在阔叶林营巢，巢小而精致，为吊篮式，隐藏在浓密的枝叶间，不易发现。主要以昆虫和一些植物为食物。
海鸟成千上万终日盘旋飞翔，千鸣万啭，自成奇观，素称"鸟的天堂"。
红脚鲣鸟在世界上第二大的繁殖种群就分布在西沙群岛的第二大岛东岛上，这也是它们在太平洋西部最大的繁殖种群。