La façade maritime du havre est constituée d’un système de deux flèches sableuses qui obligent la Sienne à de puissants méandres pour se jeter en Manche. La pointe d’Agon, avec son feu balisant l’entrée de l’estuaire depuis 1860, est un bel exemple de pointe sableuse colonisée par la végétation dunaire. Oyats, Elyme des sables et Chiendent maritime sont les principales espèces de ces massifs. Mais dans les secteurs moins exposés de la dune, les orchidées, comme l’ophrys abeille, sont, au printemps, bien représentées.
Des vases jusqu’aux prés-salés, les espèces de moins en moins résistantes au sel se succèdent. Spartines, salicornes, obiones, puccinellies s’épanouissent et participent au comblement de ce véritable estuaire. En effet au flot, c’est à dire à marée montante, cette végétation piège les sédiments en suspension dans l’eau. À marée descendante, elle empêche leur érosion.
Plus à l’intérieur de l’estuaire, les herbus entourent les chenaux de la Sienne. Ils sont fréquentés par de nombreux troupeaux de moutons de prés-salés. En hiver, ces fameux herbivores sont accompagnés par de grands groupes de bernaches cravants. C’est la sous-espèce à ventre pâle de cette petite oie noire et blanche originaire d’Amérique du Nord qui fréquente le havre, avec des effectifs uniques en France.
Grands gravelots, bécasseaux sanderlings, tournepierres à colliers, barges rousses, courlis corlieux sont parmi les espèces les plus représentées dans cet environnement d’exception.
La Sienne est également connue comme étant une des rares rivières à saumon atlantique de France. Les grands poissons migrateurs affectionnent particulièrement les frayères du chevelu de ruisseaux des reliefs armoricains drainés par la Sienne. Après un séjour plus ou moins long en mer dans les eaux froides des Féroé ou du Groenland, les géniteurs regagnent à différentes périodes de l’année (hiver, printemps et été), les embouchures des fleuves qui les ont vus naître. Autrefois, le saumon était pêché intensément. De nombreux vestiges d’appareils de pêche retrouvés sur les ponts du cours aval de la Sienne en attestent.
13 des 16 espèces d’amphibiens, présentes en Basse-normandie, ont été observées sur le site. Citons des espèces remarquables telles que le Triton crêté et le Triton marbré, le Pélodyte ponctué et la Rainette arboricole.
Parmi les invertébrés, on peut citer une espèce rare de libellule : le Cordulégastre annelé, dont c’est uniquement la 10e station connue dans la région.
