O arquipélago de Fernando de Noronha possui as principais colônias reprodutivas de aves marinhas do Oceano Atlântico Tropical em número de espécies e, junto com a Reserva Biológica do Atol das Rocas, em número de indivíduos.
A ave marinha mais abundante em Fernando de Noronha é a viuvinha-preta, que se alimenta principalmente de sardinhas concentradas em grandes cardumes na superfície d'água e nidifica sobre árvores e rochas nas encostas das ilhas, sempre fazendo o ninho com a alga sargaço. Da mesma família, a noivinha não faz ninhos, simplesmente coloca o seu ovo encaixado na forquilha de um galho.
O segundo grupo de aves do arquipélago são os pelicaniformes, representados por seis espécies. O subgrupo mais representativo é das aves chamadas de mumbebos ou atobás. O mumbebo-de-pata-vermelha é o único que nidifica nas árvores. O mumbebo real se reproduz nas planícies rochosas das ilhas secundárias, e usa preferencialmente o Arquipélago durante o período de reprodução. O mumbebo-marrom, o menor dos três, usa o arquipélago durante toda a sua vida, nidifica diretamente sobre as pedras dos penhascos ou das Ilhas secundárias e alimenta-se de sardinhas capturadas próximo ao arquipélago. Também da ordem pelicaniforme, ocorrem no arquipélago o rabo-de-junco de bico amarelo e a fragata. O rabo-de-junco alimenta-se de peixes e lulas, nidifica em buracos naturais nas encostas abruptas ao redor das ilhas e é assim chamado por possuir duas longas penas na cauda. A fragata é a ave que possui a maior relação envergadura asa/peso do mundo. A fragata alimenta-se de peixes capturados na superfície com seu longo bico curvo, de restos de peixes que o mar ou os pescadores deixam nas praias e, principalmente, de peixes que ela rouba das aves menores, preferencialmente dos mumbebos.
Fernando de Noronha também é usado como área de descanso ou alimentação por aproximadamente 21 espécies de aves migratórias, 13 marinhas (principalmente maçaricos) e 8 dulciaquícolas (garças). Há três espécies de aves terrestres nativas em Fernando de Noronha: sendo duas endêmicas, o sebito e a cocuruta; e a pombinha ribaçã.