鄂尔多斯市湿地类型多样，有河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地和人工湿地4大类，包括永久性河流、泛洪平原湿地，淡水湖、咸水湖、季节性咸水湖，草本沼泽、库塘、盐田等14个湿地型。湿地总面积为20.41万公顷，占市国土面积的2.35%。其中河流湿地约7万公顷，湖泊湿地约3.1万公顷；沼泽湿地约8.7万公顷；人工湿地约1.2万公顷。
我市已建立3处湿地自然保护区和2处国家湿地公园。分别是鄂尔多斯遗鸥国家级自然保护区、都斯图河自治区级湿地自然保护区、内蒙古萨拉乌苏国家湿地公园和内蒙古达拉特旗乌兰淖尔国家湿地公园（试点）。其中鄂尔多斯遗鸥国家级自然保护区是国际重要湿地。
（一）鄂尔多斯遗鸥国家级自然保护区。保护区位于鄂尔多斯市中部，在东胜区泊江海子镇、漫赖乡和伊金霍洛旗苏布尔嘎苏木境内。东西宽12千米，南北长15千米，呈不规则长方形，总面积14770公顷，保护着世界珍稀濒危鸟类遗鸥。遗鸥栖息和繁殖地桃—阿海子及周边湿地位于保护区的中央。2001年经国务院批准升级为国家级自然保护区。保护区鸟类资源丰富，是世界上遗鸥鄂尔多斯种群最集中的分布区和最主要的繁殖地。
（二）都斯图河自治区级湿地自然保护区。保护区位于鄂托克旗境内，属河流湿地自然保护区，该河流是鄂旗境内唯一一条黄河一级支流，保护区东西长50公里，南北宽23.5公里，总面积38004公顷。保护区共有重点保护植物5种，蒙古扁桃、甘草、沙木蓼、长叶红砂、草麻黄。由于保护区动物栖息地类型复杂，动物地理类群多样，因此保护区珍稀动物较多。其中国家Ⅰ级保护动物4种，分别为黑鹳、东方白鹳、大鸨、遗鸥。国家Ⅱ级重点保护动物有28种。
（三）内蒙古杭锦淖尔自然保护区。保护区位于内蒙古自治区鄂尔多斯市杭锦旗北部黄河南岸，总面积88339公顷。于2003年晋升为自治区级自然保护区，2007年被国家林业局列入国家湿地保护建设项目。该保护区是一个以保护黄河沿岸滩涂湿地生态系统和黄河中上游库布其沙漠北缘草原生态系统及在此栖息的湿地珍稀鸟类和各种生物为对象的综合性自然保护区。是内蒙古鸟类迁徙的重要集散地，也是进行湿地鸟类生态学研究和湿地生态系统演变规律研究的天然实验室。保护区共有国家重点保护动物30种：Ⅰ级重点保护动物4种，Ⅱ级保护动物26种，主要为涉禽和水禽。
（四）内蒙古萨拉乌苏国家湿地公园。湿地公园位于内蒙古自治区乌审旗南部，批准建设于2012年12月。公园内的湿地主要由无定河流域河流湿地及巴图湾水库湖泊湿地组成，北靠毛乌素沙地，南接黄土丘陵，森林、沙地和草地呈斑块状分布于公园水域两岸，是我国少有的沙漠大峡谷湿地。公园行政隶属于无定河镇和苏力德苏木，整体呈西南—东北向分布。建设面积3000.4公顷，其中湿地面积为1295.5 公顷，占总面积的43.2%。国家湿地公园的建立对保护黄河上游一级支流无定河水源水质、恢复湿地生态系统功能、保护水资源起到至关重要的作用，也为野生动植物提供了良好生境，特别是河谷湿地资源为鸟类繁衍生息创造了良好的条件，是我国候鸟迁徙中转和繁殖地之一。萨拉乌苏湿地公园有国家重点保护野生动物13 种，有国家Ⅰ级保护野生动物4 种，为黑鹳、东方白鹳、金雕和大鸨；国家II 级重点保护野生动物9 种。
（五）内蒙古达拉特旗乌兰淖尔国家湿地公园（试点）。2016年，原国家林业局同意达拉特旗开展国家湿地公园试点工作。内蒙古达拉特旗乌兰淖尔国家湿地公园（试点）位于内蒙古自治区达拉特旗，总面积904.88公顷。公园内包括河流湿地、沼泽湿地和人工湿地。