Stockholms fågelfauna är relativt artrik för en storstad, mycket beroende på variationen av livsmiljöer som stadens sammanhängande grön- och blåstruktur erbjuder. Fåglar har ofta bra spridningsförmåga, men fragmentering av landskapet påverkar artsammansättningen. Särskilt påverkade blir de arter som kräver lite större ytor. Till exempelvis behöver sånglärka stora öppna gräsmarker, medan tofsmes och talltita kräver stora ytor av barrskog.
Svarthakedopping hör till de litet ovanligare fågelarterna man kan få se i Stockholm, bland annat i Kyrksjölötens naturreservat. Hägerkolonin vid Isbladskärret på Djurgården är en annan sevärdhet.
De flesta (omkring 20) av landets rovfågel- och ugglearter besöker Stockholm, men endast hälften av dessa häckar här. Till de senare hör duvhök, som gynnas av stadens rikliga tillgång på kråkfåglar och duvor. Duvhöken behöver äldre, kraftiga träd för sina risbon.
Försök att återinplantera ungar av pilgrimsfalk, en art som tidigare funnits i staden, görs av Stockholms Ornitologiska Förening med hittills ovisst resultat. Fågelflottar har tidigare lagts ut som extra häckplatser för sjöfåglar.
Innerstadens lufthav nyttjas om sommaren av tornseglare, som gärna bygger bo under takpannor. Den sällsynta arten svart rödstjärt är också knuten till stenstaden; 2015 hördes den sjunga från både Musikmuseets och Dramatens tak! Under vintrarna samlas tusentals sjöfåglar i de öppna vattnen vid Norrström, där staden bedriver fågelmatning sedan 1950-talet.