Les eaux du Danube se jettent dans la mer Noire en formant le plus vaste et le mieux préservé des deltas européens. Ses innombrables lacs et marais abritent une végétation luxuriante et extrêmement variée de 1150 espèces de plantes, depuis les lianes entrelacées sur les troncs des arbres dans les chênaies, jusqu'aux nénuphars, ainsi que plus de 300 espèces d'oiseaux et 45 espèces de poissons d'eau douce.
Le Delta du Danube commença à se former il y a 13.000 ans environ, lorsque le golfe de la Mer Noire où se déversait le fleuve se vit étranglé par un cordon de dunes perpendiculaires : aujourd'hui Letea et Caraorman, isolés à l'intérieur du delta.
Sa course ralentie, le Danube se mit à déposer sur place les sédiments qu'il transportait, dessinant une immense plaine alluviale périodiquement remodelée par les crues, les tempêtes, les allées et venues de la mer. Avec un débit de 5OOO à 9000 m³/s, le fleuve transporte annuellement plus de 40 millions de tonnes d'alluvions dans le delta (soit 8 fois plus que le Tibre et 20 fois plus que le Rhin).
Cette zone est relativement plane et plus de la moitié des terres sont inondées. Les alluvions ont peu à peu fermé l'embouchure du fleuve, ralenti dans sa course, le fleuve se mit à déposer sur place les sédiments qu'il transportait, créant ainsi, cet vaste espace naturel formé de canaux et de lacs (périodiquement remodelé par les crues, les tempêtes et les allées et venues de la mer). Sous l'effet des alluvions, le delta s'étant vers la mer, surtout devant l'embouchure de ses 3 bras : Chilia (le plus jeune, qui se ramifie à son tour constituant son propre « petit » delta en Ukraine), Sulina (traversant le delta par son milieu est le plus important pour la circulation marchande) et Sfantu Gheorghe (St Georges – le plus ancien et le plus sinueux des bras). Ils ont été rectifiés et dragués pour la navigation (surtout le bras Sulina), mais présentent encore plusieurs tronçons naturels. Pour la circulation des eaux, les bras principaux sont secondés par un réseau de canaux naturels ou artificiels, et une multitude de lacs (environ 10% de la superficie) et bras secondaires où les eaux sont stagnantes. Mais beaucoup d'autres canaux irriguent le delta en nombreux secteurs avec des roseaux, des marais ou des forêts, qui sont parfois inondés au printemps et en automne.
Ces écosystèmes ont longtemps été perturbés par des travaux allant jusqu'à l'assèchement des marais pour l'insertion de zones agricoles ou la poldérisation par exemple. Aujourd'hui, les zones humides retrouvent leur lettre de noblesse grâce à leur rôle écologique primordial désormais indéniablement reconnu. Le lieu est classé « réserve internationale de biosphère » par l'UNESCO depuis 1991, suite à la chute de l'URSS.
Actuellement, cet équilibre est encore menacé dans les bras secondaires par une circulation nautique importante de bateaux de touristes importants et de vedettes rapides générant des vagues sapant régulièrement les rives.
