Cosmoledo har en grunn lagune ved lavvann og er et viktig habitat for sjøfugl, både hekkende og trekkfugl. Det finnes store hekkebestander av underarter av maskesule, rødfotsule og sotterne. Bestandene av , og er av stor betydning i verdenssammenheng. Krabbeeter er blant trekkfuglene. Det finnes også brunsule, rødhaletropikkfugl, småtropikkfugl, fregattfugl, svartnakketerne og flere hegrearter. Av landfugl finnes souimangasolfugl, umbradue, gråbukbrillefugl, gassercistussanger og hvitbrystkråke.