Ptáci
Rybník a jeho bezprostřední okolí (tedy i obora včetně neoplocené části) je po ornitologické stránce zkoumán po více než 100 let. První určitá data jsou z roku 1876. Z let 1912 a 1913 pochází také první ze čtyř úplných soupisů avifauny území. Díky velice pestré mozaice prostředí zde bylo zjištěno více než 260 ptačích druhů, z toho 145 hnízdících.
Ptačí oblast je vyhlášena na ochranu bukáčka malého (Ixobrychus minutus), pro kterého je tato lokalita jednou z nejvýznamnějších v České republice a chřástala kropenatého (Porzana porzana). Žehuňský rybník je jedinou lokalitou v ČR, kde byl alespoň v některých letech (2005, 2008, 2012) dosažen kritériový počet 6 okrsků u chřástala malého (Porzana parva). Významné je i hnízdění bukače velkého (Botaurus stellaris), orla mořského (Haliaeetus albicilla), motáka pochopa (Circus aeruginosus), jeřába popelavého (Grus grus) a slavíka modráčka středoevropského (Luscinia svecica cyanecula). Mezi další hnízdící druhy patří např. husa velká (Anser anser), luňák červený (Milvus milvus), včelojed lesní (Pernis apivorus), moták lužní (Circus pygargus), chřástal polní (Crex crex), datel černý (Dryocopus martius), strakapoud prostřední (Dendrocopos medius), krutihlav obecný (Jynx torquilla), dudek chocholatý (Upupa epops), linduška luční (Anthus pratensis), konipas luční (Motacilla flava), pěnice vlašská (Sylvia nisoria), cvrčilka slavíková (Locustella luscinioides), rákosník velký (Acrocephalus arundinaceus), lejsek bělokrký (Ficedula albicollis), sýkořice vousatá (Panurus biarmicus), ťuhýk obecný (Lanius collurio), ťuhýk šedý (Lanius excubitor) či hýl rudý (Carpodacus erythrinus).
Území je významným tahovým stanovištěm a zimovištěm, zejména vodních ptáků a dravců. Maximální počty dosahují v tomto období 11 000 až 12 000 ptáků. Na tahu se ze zajímavějších druhů vyskytují např. potáplice malá (Gavia stellata), potáplice severní (Gavia arctica), volavka bílá (Ardea alba), husa polní (Anser fabalis), husa běločelá (Anser albifrons), hvízdák euroasijský (Anas penelope), ostralka štíhlá (Anas acuta), morčák velký (Mergus merganser), morčák prostřední (Mergus serrator), morčák bílý (Mergellus albellus), orlovec říční (Pandion haliaetus), moták pilich (Circus cyaneus), kulík bledý (Pluvialis squatarola), slučka malá (Lymnocryptes minimus), bekasina větší (Gallinago media), koliha velká (Numenius arquata), racek malý (Hydrocoloeus minutus), rybák velkozobý (Hydroprogne caspia), rybák bělokřídlý (Chlidonias leucopterus), rybák bahenní (Chlidonias hybridus), linduška horská (Anthus spinoletta) a linduška rudokrká (Anthus cervinus). Pravidelně je zjišťován i jeden z nevzácnějších pěvců Evropy rákosník ostřicový (Acrocephalus paludicola) a opakovaně byl zastižen i rákosník tamaryškový (Acrocephalus melanopogon). Ze vzácných zatoulanců byli pozorováni např. potáplice lední (Gavia immer), pelikán bílý (Pelecanus onocrotalus), volavka stříbřitá (Egretta garzetta), volavka červená (Ardea purpurea), labuť zpěvná (Cygnus cygnus), husa malá (Anser erythropus), husa krátkozobá (Anser brachyrhynchus), berneška bělolící (Branta leucopsis), berneška velká (Branta canadensis), husice liščí (Tadorna tadorna), polák malý (Aythya nyroca), hoholka lední (Clangula hyemalis), sup bělohlavý (Gyps fulvus), orel skalní (Aquila chrysaetos), orel křiklavý (Aquila pomarina), káně bělochvostá (Buteo rufinus), poštolka rudonohá (Falco vespertinus), chřástal nejmenší (Porzana pusilla), ústřičník velký (Haematopus ostralegus), jespák písečný (Calidris alba), jespák křivozobý (Calidris ferruginea), jespák rezavý (Calidris canutus), jespáček ploskozobý (Limicola falcinellus), koliha malá (Numenius phaeopus), lyskonoh úzkozobý (Phalaropus lobatus), chaluha pomořanská (Stercorarius pomarinus), chaluha příživná (Stercorarius parasiticus), racek mořský (Larus marinus), racek tříprstý (Rissa trydactyla), rybák černozobý (Gelochelidon nilotica), rybák malý (Sternula albifrons), strakapoud jižní (Dendrocopos syriacus), rorýs velký (Apus melba), vlha pestrá (Merops apiaster), skřivan ouškatý (Eremophila alpestris), konipas citronový (Motacilla citreola), strnad severní (Calcarius lapponicus) a sněhule severní (Plectrophenas nivalis). Na podzim 2006 byl odchycen po druhé v ČR strnad malinký (Emberiza pusilla). Významné jsou počty zimujících volavek bílých (Ardea alba) - až 35 ex. a orlů mořských (Haliaeetus albicilla) - až 7 ex..
Významným fenoménem je hromadné nocování některých druhů ptáků v rozsáhlých rákosinách. Počty nocujících vlaštovek obecných (Hirundo rustica), břehulí říčních (Riparia riparia) a špačků obecných (Sturnus vulgaris) dosahují ve vrcholu tahu i více než 100 000 jedinců. Neobvyklé jsou v době tahu vysoké počty nocujích motáků pochopů (Circus aeruginosus) - až 91 ex. a konipasů lučních (Motacila flava) - až 600 ex..
