Durant le bref été arctique, des douzaines d'espèces d'oiseaux migrateurs fréquentent les eaux libres qui apparaissent ça et là dans l'écozone. À mesure que se fragmente la banquise, la lisière des glaces devient un habitat vital pour les mammifères et les oiseaux marins. C'est là que se nourrissent, se reposent et muent de petites colonies de cygnes siffleurs, de huarts, d'oies, de canards, de mouettes, de labbes, de sternes arctiques, d'alcidés, de fulmars et de diverses autres espèces d'oiseaux de rivage.

L'ours blanc et le phoque annelé errent dans toute la région. Le phoque barbu et le phoque du Groenland vivent le long de la côte est de l'île d'Ellesmere, où la présence d'eaux libres leur permet de respirer à l'aise. En hiver, la polynie des eaux du Nord, une étendue d'eau non gelée, sert de refuge aux mammifères marins. Victime de la chasse au XIXe siècle et au début du XXe siècle, la baleine boréale a presque disparu. Même si ses effectifs se sont reconstitués dans le secteur ouest de l'écozone, le stock du secteur demeure très affaibli et l'espèce serait menacée d'extinction.

Dans toute l'écozone de grands bancs de petite morue polaire nourrissent des populations de phoques, de bélugas et de narvals. On estime à 148 000 tonnes la consommation annuelle de ces morues par les oiseaux marins et les mammifères marins dans le seul détroit de Lancaster. L'omble chevalier abonde dans le golfe Queen Maud et les crevettes foisonnent dans la partie sud des détroits d'Hudson et de Baffin ; on trouve des pétoncles au large de la côte sud de l'île de Baffin et dans la baie d'Hudson.

Des troupeaux importants, quoique menacés, de bélugas passent l'été le long de la côte ouest de la baie d'Hudson. La plus grosse population d'ours polaire au Canada aménage ses tanières sur la côte de la baie d'Hudson près de Churchill au Manitoba. Les battures et les marais salés littoraux de la baie accueillent aussi quelques unes des plus importantes concentrations d'oiseaux aquatiques nicheurs et migrateurs du monde. L'une des plus grosses populations connues de faucon pèlerin se rencontre le long de la côte nord-ouest.