Дарвинский природный заповедник был организован 18 июля 1945 года специально для изучения изменений в дикой природе после постройки Рыбинской ГЭС и образования водохранилища. Он является особо охраняемой природной территорией России. Расположен на территориях Череповецкого района Вологодской области и Брейтовского района Ярославской области.

С 2002 года заповедник включен во Всемирную сеть биосферных резерватов. Получил имя английского естествоиспытателя, основоположника эволюционной теории Чарльза Дарвина. Заповедные земли расположены на большом полуострове на северо-западном берегу Рыбинского водохранилища. Площадь заповедника более 112 тысяч гектаров, из которых 67 тысяч приходится на долю суши, а остальное - на прибрежные воды. Административный центр - деревня Борок Череповецкого района.

Хорошо прогреваемые мелководья густо заросли влаголюбивой и водной растительностью: осоками, ситником, рогозом, полевицей, частухой, ежеголовником, гречишкой земноводной, рдестами, урутью, роголистником и другими. Большая часть суши заповедника покрыта сосновыми лесами. Эти угодья богаты ценными ягодами: клюквой, морошкой, голубикой.

В заповеднике обитают звери и птицы, характерные для Вологодской области. Здесь встречаются: куница, горностай, обыкновенная белка, выдра, волки, барсуки, лисицы, лоси, заяц. Много в заповеднике медведей. В последние годы поселились и размножились кабаны. В лесных чащах гнездятся филины, глухари, тетерева, большой подорлик, черный коршун, ястреб-тетеревятник, ястреб-перепелятник и ряд мелких соколков.

Сейчас здесь отмечена наибольшая в мире плотность гнездовий орланов-белохвостов, занесенных в Красную Книгу. На всей европейской территории бывшего СССР насчитывалось не более 500-600 гнездовых пар этих исчезающих крылатых гигантов. Орнитологам всего мира заповедник знаком благодаря уникальной колонии «рыбного орла», как иной раз называют скопу. В этом уголке России наблюдается наибольшая в Европе плотность гнездовий этих редких птиц.

Биолог Дарвинского заповедника Вячеслав Васильевич Немцев создал первую в мире ферму глухарей. За полвека работы в этих краях ему удалось собрать и одну из богатейших коллекций бабочек, в которой представлены практически все «порхающие» насекомые, встречающиеся на Северо-Западе России или же залетающие сюда из мест постоянного обитания.

Сегодня в целях охраны и дальнейшего изучения территорий Дарвинского заповедника в нем работают Отдел экологического просвещения, Отдел обеспечения основной деятельности, Музей природы, в котором размещены несколько диорамам и экспозиций о заповеднике.

Уникальной особенностью заповедной акватории Рыбинского моря стали торфяные острова. После заполнения водохранилища оказались затоплены многие торфяные болота. С течением лет гигантские пласты торфа всплывали и пускались в дрейф по волнам. Со временем на них появлялись трава и даже деревья.