地理环境
气候
三江保护区离鄂霍次克海域较近，受海洋性气候影响，冬季在极地大陆性气团控制之下，夏季受副热带海洋气团的影响，因此，温度年较差比同纬度内地小。具有海洋性气候的特点，四季变化显著，冰冻期长，降水集中。年平均气温2.2℃，无霜期为115 ～ 130天，冰冻期 210 天左右，积雪期为120 天左右，年平均降水量为603.8mm。平均蒸发量为1257.1mm，是年平均降水量的2倍多。
地质
保护区属低冲积平原沼泽湿地。三江保护区地质构造上属中生代同江内陆断陷的次级单位——抚远凹陷的中部，大片低洼处积水，形成沼泽沉积物表层。特点是平原和泛滥地面积比重大，土壤肥沃、湿地植被茂盛。
土壤
土壤类型有白浆土、草甸土、沼泽土、泥炭土等4类。
水文
保护区内河流属黑龙江、乌苏里江两大水系，黑龙江流经保护区 30km，乌苏里江流经保护区 115km。大小河流 57 条，湖泡 210 余个，水域面积大。一级支流有3条，即鸭绿河、浓江河、别拉洪河。河流上游多为湿地，无明显河槽。流经保护区的中小河流均具有平原沼泽河流特点，河底纵比降低，多在1/10 000左右，河槽弯曲系数大，枯水期河槽狭窄，河漫滩宽广，河流泄量小，排水不畅，容易泛滥。每年汛期，主要河流受黑龙江、乌苏里江顶托，回水距一般25～30km，最长可达70km。黑龙江段历史最高水位89.60m，最低水位79.49m，平均水位86.60m；乌苏里江段历史最高水位为101.40m，最低水位94.60m，平均水位95.41m；鸭绿河水深2～6m，受洪水回水顶托达17～30km，浓江河水深3～9m，洪水回水顶托为17～30km；别拉洪河上游无明显河槽，中游由许多不连续积水洼地组成， 回水顶托为20～30km。由于洪水顶托，提高了这些河流的承泻水位，使两岸排水更为困难，促进了沼泽化的形成。
保护区地下水蕴藏丰富，各含水层组之间无隔水层，为一连续含水体，透水性好。保护区是三江平原东北角巨大的天然蓄水库，它能保持大于其土壤本身重量3～9倍或更高的蓄水量，其沼泽和沼泽化持水量为400%～600%，出水系数为0.5左右，沼泽自然调节系数为0.678，洪水被储存在土壤内，或以表面水的形式保存于湖泊和沼泽中， 减少了洪水量。保护区天然水属于重碳酸—钠型水，河流高漫滩的地下水属重碳酸—钙钠型水，沼泽属碳酸氯—钠型水。水的矿化度为36～202mg/L，硬度在0.67～4.67 之间，pH5.3～6.8。地下水水质良好，无色、透明，矿化度、硬度、主要离子 (铁、碘) 含量都较低。
保护目标
保护对象
主要保护类型是内陆湿地和水域生态系统，主要保护对象是东方白鹳、大天鹅、丹顶鹤等珍贵水禽及沼泽湿地。
植物资源
保护区内有高等植物近500种，其中野大豆、黄菠萝、水曲柳被列为国家二级保护野生植物。
动物资源
三江保护区内有兽类13 科 38 种；鸟类 40 科 231 种；爬行科 4 科 7 种；两栖类 4 科 5 种；鱼类 17 科 77 种；昆虫 500 余种。国家一级重点保护野生动物有丹顶鹤、东方白鹳、黑鹳、中华秋沙鸭、虎头海雕、玉带海雕、白尾海雕、金雕、东北虎、紫貂、梅花鹿等 12 种；国家二级重点保护动物有棕熊、黑熊、猞猁、水獭、雪兔、马鹿、驼鹿、白额雁、大天鹅、鸳鸯、黑琴鸡、花尾榛鸡、柳雷鸟、白枕鹤等41种。保护区内有高等植物95科500余种。国家二级重点保护野生植物有野大豆、黄波罗、水曲柳等。
生态价值
保护区属内陆湿地，主要湿地类型包括永久性河流、时令河、永久性淡水草本沼泽、泡沼和人工湿地等，符合《湿地公约》国际重要湿地指定标准的1、2、3、5、7，该湿地能很好地代表所在生物地理区域的湿地基本特征并处在自然状态，具有所在生物地理区域上代表性、典型性、稀有性或特殊性。[4]
三江保护区的建立，对于保护湿地生物多样性具有极为重要的意义，并为东北地区的气候调节，水源涵养，洪涝灾害控制及工农业生产和人民生活安全提供了重要保障。同时，三江保护区与俄罗斯的三个保护区相邻，在国际合作方面也具有十分重要的意义。
