A Duna a Fekete-erdőtől 2850 km hosszúságú, kalandos út után érkezik végállomásához, a Fekete-tengerhez. A torkolat előtt 70 km-rel két ágra bomlik: a Chiliai-ág 117 km hosszúságú határszakaszon folytatja útját, a Tulcea-ág pedig 17,5 km megtétele után a Sulina-ágra (63,7km) és a Szent-György-ágra (70 km) szakad. Az alsó két ágat érintő folyószabályozás lényegesen lerövidítette azok eredeti hosszát, ezáltal az érkező víz 58 %-a a Chilia-ágon éri el a tengert. A 4152 km2 kiterjedésű delta 82 %-a Románia, míg 18 %-a Ukrajna területén található. A delta legutóbbi időkig történő terjeszkedésének egyik bizonyítéka az 1856-ban, közvetlenül a parton épült világítótorony, amely ma mintegy 1200 m-rel beljebb található a tengertől. A delta partjai előtt hosszan elnyúló Szahalin-félsziget szintén a beözönlő hordaléknak köszönheti létrejöttét, amit az É-D irányú tengeráramlás alakított ki. A Vaskapu megépítése, valamint az egyes ágak hajózhatóvá tételének érdekében végzett kotrások miatt az óriás folyam (átlagos vízhozam 6300 m3/sec) egyre csökkenő mennyiségű hordalékot szállítva érkezik a tengerbe. 1960-ban még 67,5 millió tonna volt az éves hozam, ami 1983-ban már csak 52,7 és a 90-es évek elején pedig 22 millió t/év volt.

Természetföldrajzi szempontból a Duna-delta olyan zónában fekszik, amely a negyedkor folyamán az epirogenetikus és eusztatikus mozgások következtében a Fekete-tenger szintváltozásainak befolyása alatt állt. E mozgások és szintváltozások következtében a folyó és a tenger fokozatosan alakították ki a deltavidéket. Genezisét a kutatók egybehangzóan a Felső Pleisztocénre (Allerod fázis) teszik, amikor a Fekete-tenger szintje a mainál 50-60 m-rel magasabban volt. Egy meglévő öbölbe torkollott bele az időközben 3 ágra szakadt folyó, amely az eltelt 12 800 év alatt számos másodlagos deltát hozott létre. Az utóbbi 200 évben folyamatosan emelkedik (2-4 mm/év) a tenger szintje, aminek következtében az abráziós folyamatok hatására hátrál a partvonal és egyes számítások szerint 46 ha-ral csökken a delta területe évente.

Éghajlata dominánsan kontinentális, amelyet a tenger mérséklő hatása befolyásol. Az éves átlaghőmérséklet 11 °C, az évi átlagos csapadék 400-500 mm. Átlagos tengerszintfeletti magassága csupán 52 cm és területének 20,5 %-a a tsz. alatt fekszik. Az egyes morfológia csoportok az alábbi arányban oszlanak meg: folyóágak 3%, tavak 10%, mocsarak 69%, marsok 8%, gorondok 7%, síkság 3%. A geológiai értelemben fiatalnak számító delta rendkívül értékes flórával és faunával rendelkezik. Már 1938-ban Nemzeti park, később Duna-delta Bioszféra Rezervátum (1990), mígnem 1991-ben a világörökség részévé nyilvánították. Az UNESCO 1992-ben az Ember és Bioszféra Programba is felvette a deltát.

Összesen 1456 állatfaj lakja a vidéket. Több mint 300 madárfaj él a területen, amelyből 176 itt is költ. Érdemes kiemelni a 2500 párt számláló pelikán telepet, amely, egyedülálló Európában. A 45 édesvízi halfaj közül a legnagyobb testű a viza, amely régen míg a víz tisztasága megengedte, akár Budapestig is felúszott. Az 1473 fajt számláló növényvilág szintén értékes. Főleg a különböző élőhelyek társulásainak életbetartása fontos feladat. Az ún. úszó szigetek zsombékos, sásos növényzete nagyszerű legelőhely az itt élő háziállatok számára.

A térség már az ókorban lakott vidék volt. Az i.e. V. században a görögök erődöket emeltek a deltától D-re fekvő, érdekes élővilágú (brakkvízi) Sinoe-Razim tókomplexum előtti tengerparton (Histria, Argamum). A deltavidéket először Herodotos írta le, miután Dáriusz, perzsa uralkodó szkíták elleni hadjáratának helyszíneit kereste fel fél évszázaddal később (i.e. 513-514). A delta bejáratánál fekvő megyeszékhely, Tulcea is lakott volt már az i.e. III században, amikor a görögök a szomszédos hegyoldalon felépítették Aegyssus-t, amit a rómaiak két évszázaddal később elfoglaltak. A sulinai kikötő (Sollina néven) már a bizánci időkben is létezett, mint az kiderül Constantin Porphirogenetul 950-ből származó feljegyzéséből. A török hódoltság 1420-tól 1877-ig tartott, aminek vége szakadtával Dobrudzsa csatlakozott a Román államhoz.
A Duna-delta rendkívül színes etnikai képet mutat. A többségben élő románok mellett számos nép él itt sok évszázada egymás mellett a legnagyobb békességben: ukránok, haholok, törökök, cigányok, örmények, ruszinok, zsidók, görögök, magyarok. A népesség sajnos rohamosan csökkent a XX. században (20 000-ről 15 000-re) és elöregedő tendenciát mutat. A fő megélhetést a halászat jelenti, amelynek jelentősége egyre csökken. Nagyon nehéz kenyérkereset ez, nem véletlen, hogy innen kerültek ki Románia olimpiai bajnok evezősei. A Duna a legolcsóbb áru- és személyszállítási útvonal, Európa fontos hajózási főútvonala. A torkolaton át (a Sulina-ágon), 170 km hosszan, egészen Braila-ig hajózhatnak a 7,3 m merülésű, akár 150 m hosszúságú tengeri hajók. A világviszonylatban is egyedülálló 260 000 ha kiterjedésű nádrengeteg a cellulózipar felvirágoztatását tette lehetővé, ám a kitermelés gépesítésére tett kísérletek jórészt kudarcba fulladtak. A Caucescu-rezsim idejében próbálkozások folytak a mocsár polderesítésére, ezáltal szerettek volna minél több mezőgazdasági területhez jutni, ám ez sem járt túl nagy sikerrel. Tulajdonképpen a legideálisabb megoldűáőst találták meg, amikor védetté nyilvánították a területet és szigorú biztonsági előírások mellett az idegenforgalomra kezdtek koncentrálni.