เดิมบึงบอระเพ็ดแห่งนี้มีชื่อว่า "ทะเลเหนือ" หรือ "จอมบึง" เนื่องจากมีสัตว์และพันธุ์พืชน้ำเป็นจำนวนมาก รวมทั้งจระเข้ จากการสำรวจพบว่ามีสัตว์อาศัยอยู่ประมาณ 148 ชนิด พืช 44 ชนิด มีพันธุ์สัตว์ที่หายากได้แก่ นกเจ้าฟ้าหญิงสิรินธร (พบครั้งแรกที่บึงบอระเพ็ด) ปลาเสือตอ ในช่วงเดือนพฤศจิกายนถึงมีนาคมจะมีนกเป็ดน้ำอพยพมาที่บึงแห่งนี้เป็นจำนวนมาก พื้นที่บางส่วนได้รับการประกาศให้เป็นเขตห้ามล่าสัตว์ป่า