Основное ядро орнитофауны заповедника

Постоянные орнитологические исследования ведутся в заповеднике с начала 60-х годов. Найдено 148 видов птиц из 17 отрядов. 47 видов живут в заповеднике оседло, 51 — прилетают сюда гнездиться, 34 — встречаются здесь только во время пролета, а еще 12 — появляются зимой, 4 вида отмечены как залетные.
Основное ядро орнитофауны заповедника образуют лесные воробьиные птицы. Из дроздов самый многочисленный — черный дрозд, обитающий повсеместно. Дрозд-деряба распространен неравномерно, его численность выше на северо-западном склоне Сагурамского хребта. По лесным опушкам гнездится обыкновенная горихвостка. Повсюду в заповеднике живут зяблик, сойка. Жулан гнездится в нижнем лесном поясе. Обычной птицей был прежде южный соловей, но в последние годы его численность сократилась.
Из хищных птиц чаще других встречается ястреб-перепелятник. В гнездовой период на
10 км маршрута можно насчитать до 6 пар. Из дятлов самые обычные — зеленый и средний пестрый; редок малый пестрый дятел.
В 1961 г. в Мцхетском районе выпустили 40 серых куропаток, содержавшихся в вольере заповедника. В настоящее время серые куропатки встречаются в районе монастыря Шио-Мгвими, в 8—10 км от заповедника. Численность этой птицы быстро сокращается по всей Грузии; как исчезающий вид она занесена в Красную книгу Грузинской ССР.
В 1969 г. в пойме Арагви рядом с заповедником было выпущено 49 фазанов грузинского подвида, некогда водившихся здесь в изобилии. Но начавшиеся мелиоративные работы испортили этот опыт. Тем не менее фазан не исчез бесследно: отдельные птицы встречаются в пойменных зарослях до сих пор.