Дарвинский государственный природный заповедник создан по Решению Совета Народных Комиссаров 18 июля 1945 г. Современная площадь заповедника 112673 га, площадь охранной зоны 27028 га. В ноябре 2002 года Дарвинский заповедник получил статус международного биосферного резервата ЮНЕСКО. Дарвинский заповедник расположен на побережье Рыбинского водохранилища, на стыке Вологодской, Ярославской и Тверской областей. Он занимает самую оконечность полуострова, глубоко вдающегося с северо-запада на юго-восток в акваторию Рыбинского водохранилища. Этот полуостров является незатопленной частью обширной Молого-Шекснинской низины, большая часть которой оказалась покрытой водами водохранилища.
Дарвинский заповедник имеет федеральный статус, он создан в целях сохранения уникальной природы Молого-Шекснинского междуречья и изучения влияния Рыбинского водохранилища на все элементы природного комплекса. Земля и ее недра, воды, растительный и животный мир, находящиеся на территории заповедника, полностью и навсегда изъяты из хозяйственного использования и предоставлены в пользование заповеднику на правах, предусмотренных соответствующими федеральными законами. Их изъятие или иное прекращение прав на них запрещается.
В заповеднике имеются четыре основных отдела: Отдел охраны, который состоит из четырех лесничеств - Центрального, Горловского, Захаринского и Мороцкого. Научный отдел. Отдел экологического просвещения образован в конце 1999 года. Отдел обеспечения основной деятельности решает в основном хозяйственные задачи. В заповеднике имеется Музей природы, с диорамами и экспозицией о заповеднике, дендрологическая коллекция, класс экологического просвещения, экологическая тропа.
Рельеф заповедника однообразен. Это плоская, слабо расчлененная низменная равнина (102-107 м над уровнем Балтийского моря), с небольшими возвышениями - гривами. Большие площади занимают массивы нетронутых болот. Любое изменение болот за пределами заповедника может отрицательно сказаться на состоянии заповедного природного комплекса. Поэтому очень важно сохранить в неприкосновенности болотные массивы всего полуострова, не допуская их мелиорации и промышленных торфоразработок.
Значение заповедника и его охранной зоны для сохранения рыбопродуктивности водохранилища. Многочисленные мелководные заливы заповедника - главные нерестилища и места нагула всего промыслового стада рыб водохранилища. Для сохранения высокой рыбопродуктивности водохранилища необходимо обеспечить режим особой охраны во всей прибрежной зоне полуострова.
Заповедник стал очагом сохранения редких, внесенных в Красную книгу РФ видов птиц: чернозобой гагары, скопы, орлана-белохвоста, беркута, большого подорлика, филина, белой куропатки. Плотность населения скопы на полуострове высочайшая в Европе, а возможно и в мире. Высочайшей плотности населения в заповеднике достигает орлан-белохвост.
По концентрации редких видов птиц, заповедник совершенно уникален для всего северо-запада европейской части России. На озерах среди болот гнездится чернозобая гагара, исчезнувшая к настоящему времени во многих областях европейской части России и крайне редкая в других местах Вологодской области. С начала 80-х годов, после полувекового перерыва, вновь началось гнездование лебедей на заповедных озерах. Эти птицы исключительно редки во всех соседних областях,в то время, как в заповеднике их численность в последние годы постоянно возрастает. В связи с быстрым и повсеместным сокращением численности в Красную книгу РФ в 1997 году внесена белая куропатка, очаг высокой плотности которой находится в заповеднике.
В период миграций в зоне мелководий по побережью заповедника концентрируются водоплавающие птицы: гуси гуменник и белолобый образуют в весенний период скопления до 10-15 тысяч особей. Нырковые утки (хохлатая и морская чернети, гоголь, луток, крохали и др.) также собираются в этой зоне в стаи, насчитывающие многие сотни, а иногда и тысячи птиц. На весеннем и осеннем пролете в зоне мелководий останавливаются лебеди, образуя стаи до 50-70 птиц.
Дарвинский заповедник - очаг поддержания высокой численности охотничье-промысловых зверей. Вторая половина 90-х годов характеризуется быстрым и повсеместным для европейской части России сокращением численности ряда охотничье-промысловых зверей: лося, кабана и медведя.
Процесс сокращения численности практически не затронул популяции этих зверей, обитающие на территории заповедника, в связи с тем, что звери находят здесь надежное убежище от практически повсеместного преследования. В 80-е годы территорию заповедника начал заселять бобр, достигший к настоящему времени высокой численности.
Птицы: беркут, гагара чернозобая, гоголь, гуменник, гусь белолобый, крохаль большой, куропатка белая, лебедь-кликун, орлан-белохвост, подорлик большой, скопа, филин, чернеть морская, чернеть хохлатая
Млекопитающие: бобр, кабан, лось, медведь бурый