У межах цього відділення заповідника зареєстровано також 47 видів ссавців, 190 - птахів, 7 - плазунів, 6 видів земноводних. Із безхребетних найбільшим різноманіттям відрізняються комахи - їх тут відмічено біля 1100 видів. До Європейського червоного списку віднесено 13 видів тварин, до Червоної книги України - 62 види, до Додатку 2 Бернської конвенції - 156 видів. Із "червонокнижних" у заповіднику мешкають мишівка степова, тушканчик великий, їжак вухатий, тхір степовий, полоз чотирисмугий, вівсянка чорноголова, дрофа, червоновола казарка та багато видів рідкісних комах.
Особливої уваги заслуговує бабак. Колись він траплявся майже на всіх рівнинах Європи. Нині його популяція на сході нашої держави налічує лише кілька тисяч особин. Їх чисельність скоротилася через розорювання земель і надмірне добування мисливцями. З бабаком пов'язана екологія багатьох тварин степу: в його норах оселюється їжак вухатий, влаштовує виводкові гнізда огар, знаходить сховище гадюка.
У заповідному степу досить різноманітний світ пернатих. Навесні тут багато різних видів жайворонків. У заростях кущів трапляються перепілки, куріпки, фазани, пастушки, деркачі. На відкритих місцях можна побачити лежня, чайку чубату, сивку золотисту, кроншнепа великого. Через малі розміри заповідного степу на ньому не можуть селитися такі види, як дрофа, хохітва, журавель-красень степовий, які з'являються тут тільки під час перельотів. Із хижих птахів у степу є звичайними луні, боривітер, кібчик, канюк, шуліка, осоїд та ін. Під час перельоту на деякий час тут затримуються беркут, могильник, орлан-білохвіст, змієїд.
Стрільцівський степ - це пам'ятник Старобільським степам, їх останній невеликий залишок. Колись ці степи займали площу понад 40000 га, а тепер залишилися тільки маленькі ділянки їх у Луганському заповіднику та Юницькому ботанічному заказнику. Територія Стрільцівського степу - це своєрідна жива лабораторія, де вчені України та зарубіжжя досліджують і спостерігають процеси, що відбуваються в природному степу в період інтенсивного антропогенного пресу на навколишнє середовище.
Станично-Луганське відділення, або Придінцівська заплава (площа 498,0 га), розташоване на лівому березі р. Сіверський Донець, за 30 км на північ від м. Луганська, у 8-ми км від смт. Станично-Луганськке, біля хутора Піщаний. Площа охоронної зони відділення становить 520,0 га. Тут заповідається заплавний ландшафт з боровою терасою. До встановлення заповідного режиму ця ділянка належала Кіндрашівському лісництву Станично-Луганського лісгоспу. Тут проводили свого часу рубки догляду та санітарні рубки, висаджували деревні культури, луки викошували або спасували, окремі ділянки розорювали. На половині території природний рослинний покрив був замінений лісовими культурами.
Основне природоохоронне завдання відділення - охорона комплексів рослинності, флори і фауни заплави Сіверського Дінця.
Придінцівська заплава знаходиться у Сіверсько-Донецькому фізико-географічному районі, який в тектонічному і географічному відношенні аналогічний Придонецькому району. Орографічно він охоплює акумулятивні тераси Сіверського Дінця і виділяється як Донецька терасова рівнина. Висота місцевості - до 50 м н.р.м.
На території відділення переважає чорноземоподібний супісок, підстилаючими породами є дрібно- і середньозернисті піски. Потужність алювіальних відкладів - до 15-20 м. Материнські породи - крейда і мергель. На надзаплавній терасі - піски дрібних і середніх фракцій, місцями трапляються дюни.
Гідрографічна сітка в Станично-Луганському відділенні представлена р. Сіверський Донець та її озерами-старицями. Озера Солдатське (2,0 га), Красненьке (0,8 га) знаходяться в центральній частині заплави, а інші - Піщане (7,6 га), Став (4,0 га), Мосякіна ямка (0,7 га) - у притерасній частині заплави. Головне джерело живлення річки і озер - атмосферні опади та ґрунтові води.
Характерний ландшафт Придінцівської заплави - поєднання листяних лісів з мальовничими лучними галявинами, тихими заводями стариць, гладдю озер.
Клімат місцевості континентальний, посушливий. Літо жарке (середньомісячна температура червня і липня становить +21°С при абсолютному максимумі +31-34°С), зима холодна (середньомісячна температура січня -24-30°С) і малосніжна. Вегетаційний період триває 200-210 днів. Середньорічна кількість опадів у регіоні становить 460 мм при коливаннях від 300 до 680 мм.
Оскільки відділення розташоване в заплаві і на піщаній терасі Сіверського Дінця, рослинність тут має інтразональний характер і представлена степовим, лісовим, лучним, болотним, водним типами.
У Станично-Луганському відділенні переважає лісовий тип рослинності - заплавні широколистяні ліси. Це середньо- і короткозаплавні ліси з регулярним режимом затоплення. За місцем росту рослинності лісовий фонд поділяють на: заплавнодібровний - 58,8 %, боровий - 32,9 %, судіброви - 8,9 % і субори - 1,4 %; за зволоженням ґрунту - на свіжі (43,8 %), вологі (27,2 %), сухі (24 %), сирі (3,5 %) і мокрі (1,5 %). На берегових піщаних косах ростуть тополі і верби; на підвищених місцях переважає осокір; на підвищених ділянках, складених легкими суглинками, - свіжа бересто-пакленова діброва; низини центральної частини заплави, складені суглинистими алювіальними відкладами, зайняті вологою бересто-пакленовою дібровою, яка в притерасних пониженнях змінюється сирим чорновільховим лісом.
Флора Станично-Луганського відділення включає 745 видів судинних рослин, 131 вид зелених водоростей. Тут відмічено також зростання 266 видів грибів. У цьому відділенні охороняються 10 видів рослин, занесених до Червоної книги України (рябчик малий і руський, волошка первиногерберова, косарики безкрилі, рястка Буше, сальвінія плаваюча, тюльпан дібровний, ковила дніпровська і Лесінга, рядовка опеньковидна), 7 видів, занесених до Європейського червоного списку (глід український, жовтозілля дніпровське, зірочки борові, козельці донські тощо), 12 реліктових, 65 ендемічних видів рослин (роговик неспражньоболгарський, фіалка Лавренка, молочай тонкостеблий, льонок солодкий, шавлія сухостепова, полин Черняєва, волошка волосистоголова, юринея донська тощо), більш як 25 регіонально рідкісних видів. На цій території зареєстровано 3 водних рослинних угруповання, що занесені до Зеленої книги України: формації сальвінії плаваючої, рдесника червонуватого, куширу підводного.
Тваринний світ представлений 49 видами ссавців, 169 - птахів, 6 видами плазунів, 5 - земноводних, 29 видами риб, 1 - круглоротих. Із безхребетних відомо існування 136 видів павукоподібних і 1050 видів комах. Із них до Червоної книги України занесені 52 види (вусач мускусний, джміль глинистий, ведмедиця гера, каптурниця блискуча, жук-олень, мінога українська, ялець Данилевського, вирезуб, мідянка, поручайник, лежень, скопа, нічниця Наттетера, норка європейська і ін.), до Європейського червоного списку 19 видів (вухань бурий, вовк, деркач, слимак виноградний, павиноочка грушева, синявець аргірогномон тощо), до Додатку 2 Бернської конвенції 152 види.
У лісі зимують чижі, омелюхи, снігурі, корольки, які з початком весни відлітають на північ. Із осілих хижих птахів біля лісових озер-стариць зустрічається орлан-білохвіст, що живиться рибою, водоплавними птахами, такими ссавцями, як зайці, білки, великі мишоподібні. З інших хижаків у заповіднику трапляються балобан, канюк, змієїд, могильник, орел-карлик, скопа, пугач та ін. Найчисленніші фонові види - горобці, дятли, горлиці, горихвістки, зеленяки, зяблики, вівсянки, славки, шпаки, синиці, сойки. По берегах річки та озер постійно живуть представники качиних, що відлітають тільки при замерзанні водойм. Під час перельотів зупиняються на відпочинок лежень, дрофа, журавлі сірий і степовий, лебеді, поручайник, хохітва, ходуличник.
Із ссавців в лісі можна зустріти лося, козулю, дикого кабана, лисицю, єнота, горностая, білку, борсука, зайця.
Раніше в озерах мешкала хохуля звичайна - реліктовий звірок, який зник внаслідок пересихання озер. Нині спостерігається підняття ґрунтових вод, деякі озера (Став, Красненьке) постійно заповнені водою, тому з'являється можливість провести реакліматизацію хохулі.
Відділення "Провальський степ" (площа 587,5 га) розташоване біля села Провалля Свердловського району і складається з двох ділянок (урочищ): Калинівської (299,61 га) і Грушевської (287,89 га). З 1846 року ця територія належала Провальському кінному заводу, з 1945-го - радгоспу "Провальський", у господарстві якого у 1972 році утримувалось близько 4400 голів великої рогатої худоби, 9100 овець, 2800 свиней, 3800 голів птиці. Це негативно позначилося на стані кам'янистих степів. У 1975 році тут було створено державний заповідник, до складу якого увійшли такі угіддя: пасовище -416 га, ліс - 162,4 га, сіножаті - 7,5 га і рілля - 1,6 га.
Територія "Провальського степу" належить до Лозовсько-Каменського фізико-географічного району, який в тектонічному відношенні збігається з північним крилом Донецької складчастої країни. В геологічному складі вирішальну роль відіграють пісковики, вапняки і піщані сланці кам'яновугільного віку. Рельєф території гривастий (грядово-улоговинний), поверхня сильно розчленована улоговинами і балками. Висота місцевості становить від 150 до 230 м н.р.м.