截至2014年5月，保护区内野生动物种类共有725种，其中脊椎动物有34目97科391种，昆虫有13目58科117种，海滨无脊椎动物11门21纲217种。
脊椎动物中，爬行类共有2目5科10种；两栖类共有1目3科4种；鸟类19目57科307种；兽类2目9科16种；鱼类共有10目23科54种。
爬行动物中，蛇岛蝮蛇是蛇岛的主要保护对象，属管牙类毒蛇，隶属爬行纲，蛇亚目，蝰科，蝮亚科，亚洲蝮属，1979年中科院赵尔宓院士定为新种蛇岛蝮蛇，种群数量在二万条左右。
鸟类中，老铁山发现有19目57科307种，属于国家一级保护鸟类有白鹳、黑鹳、金雕、白肩雕、白尾海雕、虎头海雕、胡兀鹫、丹顶鹤、大鸨9种；属于国家二级保护鸟类的有46种（猛禽39种）。 辽宁蛇岛老铁山国家级自然保护区的管理机构是1981年成立辽宁蛇岛老铁山国家级自然保护区管理处，2008年更名为辽宁蛇岛老铁山国家级自然保护区管理局。为全额财政拨款的正处级参照公务员管理事业单位，隶属于大连市环境保护局。
截至2014年5月，管理局额定编制35人，设有办公室、科研信息科、蛇岛管理科、综合管理科、海域监察科、执法监察科、法规宣教科。在蛇岛、老铁山、艾子口分别设立了生态监测管理站。 自然景观
蛇岛老神洞、灵芝石、卧仙石、龙头石、望海石以及海神柱、龙宫洞、一线天、三卷书、思归、鳄鱼探海、水帘洞、天桥、龙盘石等。
老铁山黄渤海分界线、老虎尾半岛等。
人文景观
人文景观有老铁山灯塔、大连世界和平公园等， 以及周边郭家村遗址、羊头洼遗址、大坞崖遗址、砣头积石墓、尹家村墓葬、牧羊城遗址等。 研究活动
1980年，大连蛇岛考察队对蛇岛地质地貌、土壤、气候进行了研究；1982年，辽宁省环保局组织的蛇岛考察队分别对蛇岛的植物、昆虫、鸟类、蛇岛蝮蛇及其习性、种群数量等进行了考察；1988年-1992年，蛇岛蝮蛇的保护及开发利用研究、蛇岛蝮蛇种群增殖途径的研究、蛇岛蝮蛇繁殖生物学研究等；1996年-1997年，蛇岛蝮蛇种群动态与蛇岛生态环境变化的研究；2003年-2007年，蛇岛蝮蛇溶栓酶的研究、蛇岛蝮蛇性腺发育组织学研究、蛇岛蝮蛇消化系统组织学观察研究、蛇岛蝮蛇毒腺组织学的观察研究；2005年-2007年，蛇岛上蛇岛蝮最大容纳量的研究。2006年，与哈尔滨师范大学合作开展蛇岛蝮蛇种群生存力课题的研究。
1983年在蛇岛上对黑尾鸥的繁殖生态进行了研究；1985年在蛇岛上对黄嘴白鹭的繁殖生态进行了研究；1994至1995年在老铁山海滨对环颈鸻的繁殖生态进行了研究等。研究结果以论文形式发表。2004年与辽宁师范大学生命学院合作，参与了对老铁山鸟类分子生物学的研究工作，主要有“鸮形目两种鸟类线粒体基因组全序列测定与比较研究”、“雀科9种鸟类11个线粒体tRNA基因序列及二级结构比较研究”、“猛禽类15种鸟类线粒体tRNA基因序列及二级结构的比较研究”、“鸟类线粒体DNA研究概述”等。
研究成果
保护区科技人员完成或参与完成出版的科技书籍：《蛇岛考察记》、《大连生物物种多样性辞条》、《辽宁动物志：鸟类》、《中国脊椎动物大全》、《中国蛇岛》、《中国毒蛇及蛇伤救治》，论文集《蛇岛—老铁山：纪念辽宁蛇岛老铁山自然保护区成立十周年论文集（1981-1991）》、《蝮蛇鸟类医药生物学研究》等。
