Поронайский заповедник занимает 57 тысяч гектар в юго-восточной части острова и включает в свой состав территорию полуострова Терпения, южную часть Восточно-Сахалинских гор, а также часть Тымь-Поронайского дола. Создан он для охраны мест обитания животных, занесенных в Красную книгу, в том числе сахалинской кабарги, белоплечего орлана, алеутской крачки, скопы, мандаринки.

Помимо перечисленных животных здесь водятся типичные для данной природной зоны северный олень, бурый медведь, соболь и около 170 видов птиц. Кроме того, на территории заповедника имеются лежбища морских котиков и тюленей и крупные птичьи базары.