Месторасположение природного парка «Цимлянские пески», его ландшафтное и биологическое многообразие, включая «краснокнижных» (22 вида!) и редких животных, - все это определяет значение этой территории как одного из важнейших природоохранных центров Волгоградской области и региона в целом.
Рельеф
Здесь равнинные участки чередуются с буграми и межбугровыми котловинами выдувания. Бугры имеют чаще вытянутую форму, ориентированы по направлению преобладающих северо-западных ветров. Доно-Цимлянские пески расположены в подзоне каштановых почв различного механического состава. Почвообразующие породы представлены преимущественно песчаными и песчано-глинистыми отложениями.
Цимлянские пески представляют собой «извечно» развеваемые бугры, они никогда полностью не зарастают, т. е. являются обычными для ландшафта пустынь. На крупных грядах здесь можно наблюдать настоящие барханные цепи. Было время, когда Цимлянские пески угрожающе наступали на близлежащие хутора и плодородные почвы. Сейчас территория Цимлянских песков, та часть их, на которой проведено облесение, представляет собой живописный уголок. Чистый воздух, сочетание темно-зеленой листвы колковых посадок и желтого чистого песка под голубым небом оставляют неизгладимое впечатление.
Растительность
Зеленый мир парка неожиданно разнообразен. Доно-Цимлянский песчаный массив – совершенно уникальное природное образование не только в Волгоградской области, но и России в целом, где отмечается значительное число редких растений. Богаты Цимлянские пески первоцветами, многие из которых занесены в Красную книгу. Встречаются здесь рябчик русский, тюльпаны Геснера /Шренка/, шпажник тонкий, гусиный лук, касатик карликовый, ландыш майский, прострел луговой. Здесь произрастает множество лекарственных трав. Наиболее часто встречаются: мать-и-мачеха, цмин песчаный, пастушья сумка, хвощ полевой, щитовник мужской, чабрец, череда трехраздельная, пижма обыкновенная, зверобой, тысячелистник, полынь горькая и многие, многие другие. Особый интерес представляет наличие на территории природного парка лугов с редчайшими представителями региональной флоры - орхидеями, сохранившихся в условиях Волгоградской области и юга европейской России в целом лишь в немногих местах.
Уникальность природы парка «Цимлянские пески» состоит в сочетании степей, песчаных барханов, пойменного и байрачного лесов, прибрежных комплексов Цимлянского водохранилища. Именно в этих местах из-за сложной доступности и закрытости нашли постоянную прописку растения «песчаных» степей и не типичные для степной зоны заросли ольшаника, осинника и березняка. В межбугровых низинах природного парка растут колки лиственных лесов, органично дополняемые массивами сосны обыкновенной. Кроме того, в «Цимлянских песках» обнаружено несколько видов древних плаунов, являющихся по возрасту сверстниками динозавров и типичных для климатических зон тундры и лесотундры.
Птицы и животные
Природный парк отличается исключительно богатым разнообразием наземных позвоночных животных (более 230 видов), особенно птиц, включая охраняемые виды из Красной книги Волгоградской области. В парке встречается более 150 видов птиц, из них каждый седьмой (!) относится к категории редких или исчезающих. Именно поэтому особо ценной достопримечательностью является орнитологическая территория (КОТР) международного значения - «Цимлянские пески», через которую, как через «бутылочное горлышко», мигрируют многие перелетные птицы, включая глобально редких гусей казарок и дроф. Кроме того, на «Цимлянских песках» сохранились, пожалуй, самые крупные и устойчивые гнездовые группировки «краснокнижных» орланов белохвостых, стрепетов, куликов-авдоток (местное название «песчанка»).
В парке встречаются фазаны, белохвостные орланы, возможно единственная в степной России популяция большого кроншнепа, дрофы, стрепеты, степные орлы и прочие редкие птицы. Из млекопитающих для местного ареала характерны дикие кабаны, лоси, олени, зайцы, косули, лисицы. Многие представители животного мира природного парка включены в Красную книгу Волгоградской области.
Цимлянское водохранилище и другие водоемы
В 1952 году долина Нижнего Дона была перекрыта плотиной ГЭС, в результате чего образовалось Цимлянское водохранилище. Его акватория имеет площадь 2700 кв. км. С наибольшей шириной – 30 км. Цимлянское море имеет общую длину 260 км. Оно бывает очень бурным: шторм здесь не редкость, а высота волн достигает 2,5-3,5 м.
С появлением Цимлянского водохранилища образовалось много водоемов, питающихся за счет весеннего снеготаяния. Летом они часто пересыхают. Грунтовые воды залегают на глубине от 1,5-2,0 м, выходя на поверхность в межбарханных понижениях в виде родников и озер. Вода в родниках, как правило, слабо минерализована, прозрачная, мягкая, хороших вкусовых качеств.
Множество лиманов и мелких озер служат идеальным условием обитания водоплавающих птиц, значительная часть из которых занесена в Красную книгу Волгоградской области. Многочисленные заливы Цимлянского водохранилища являются важнейшим нерестилищем ценных и промысловых видов рыб - леща, сазана, судака, карася, чехони…