Молочный лиман считается важным водно-болотным угодьем международного значения по нескольким причинам:

• Крупные размеры и стык экосистем трёх типов (река — лиман — море) делают его уникальным водоёмом региона. 1
• Высокое разнообразие биотопов и местообитаний. 1 В лимане сосредоточено множество «краснокнижных» растений, а также птичьих гнездовий. 2
• Богатые кормовые ресурсы для птиц. 1 Островные комплексы лимана являются традиционными местами гнездования разнообразных видов птиц на протяжении многих лет. 1
• Место нереста и нагула для ценных пород морских рыб, в том числе черноморского и азовского пиленгаса. 34
• Встреча редких растений и животных, занесённых в Красную книгу. 34

С 1995 года Молочный лиман включён в перечень водно-болотных угодий международного значения, подпадающих под действие Рамсарской конвенции. 13