西沙湿地的地质遗迹和景观主要有"河口潮滩地貌地质遗迹"、"湿地地貌地质遗迹"及湿地植被、鸟类、底栖动物等。园内主要保存着两大类十七种典型的地质遗迹，展示着世界第一大河口冲积岛沧海桑田的地质景观及人与自然和谐相处的生态文明。

2005年9月开始,西沙湿地通过生态引鸟、植物多样性配置、水处理净化等工程，在原有湿地的基础上，修复建成一个集科普教育、科学研究、休闲观光等为一体的多功能湿地生态示范区。

西沙湿地与东滩湿地不同，周而复始的潮汐现象，是西沙湿地赖以生存的重要条件。潮水一涨一落的时间平均为12小时24分钟。因为潮汐，这里形成了丰富的地形地貌，湿地中港汊纵横，具有湖泊、泥滩、内河、芦苇丛、沼泽等不同的湿地形态。另外，潮汐的涨落还孕育了湿地里多样性的动物，比如迁徙到来的候鸟和随着潮汐而来的沙蟹。

此外，湿地管理方为了让游客更接近大自然，已经在湿地里建起一条2公里长的木栈桥，游客们可通过栈桥徜徉于芦苇和丛林之中。

在崇明观日出得去东滩湿地;看落日的最好场所，则是在西沙湿地了。

西沙湿地有着丰富的动植物资源。湿地共有种子植物46种，植物优势种有芦苇、野茭 白、荩草、马兰、糙叶苔草以及人工种植的旱柳、落羽杉等，水塘中主要为狐尾藻、巩草等沉水植物，边缘为芦苇、狭叶香蒲等挺水植物。

西沙滩涂湿地和植物资源地吸引了大量的鸟类，使其成为许多候鸟重要的越冬栖息地。目前记录到的鸟类有26种，其中林灌丛活动鸟类14种，湿地环境活动鸟类11种，最为常见的有大白鹭、绿头鸭、震旦雅雀等。

湿地的底栖动物高潮带主要为无齿相手蟹和红螯相手蟹，池塘中主要为梨形环棱螺、中华圆田螺与中国圆田螺。中潮带区域以谭氏泥蟹、布氏类麂眼螺为优势种。低潮带区域以河蚬为优势种，偶见齿吻沙蚕。