Orcas Island ancre la limite nord de l'archipel de San Juan, là où la mer des Salish se rétrécit dans le détroit de Haro et le passage Boundary — les deux corridors migratoires utilisés par trois groupes d'orques résidents, collectivement connus sous le nom de résidents du sud. Les groupes J, K et L comptent soixante-treize individus au printemps 2026, chaque baleine étant répertoriée par la forme de sa nageoire dorsale et la pigmentation de sa selle. Les groupes reviennent dans ces eaux entre mai et octobre pour chasser le saumon royal remontant le fleuve Fraser, et leur présence prévisible a fait d'Orcas Island le point focal de la recherche sur les mammifères marins dans le nord-ouest du Pacifique. Les laboratoires de Friday Harbor de l'Université de Washington maintiennent des réseaux d'hydrophones le long de la côte ouest, enregistrant les dialectes d'appels distincts qui distinguent le répertoire du groupe J des vocalisations plus lentes et de basse fréquence du groupe K. Les expéditions d'excursion privée d'observation des baleines à Orcas Island opèrent depuis le quai en eaux profondes du Rosario Resort et depuis la marina de Deer Harbor, deux points de départ choisis pour leur proximité avec les eaux de la côte ouest où se regroupent les observations d'orques. Les charters Zodiac transportent six passagers et atteignent vingt-cinq nœuds, permettant aux capitaines de se repositionner rapidement lorsque des observateurs basés à terre communiquent les coordonnées par radio. Les aventures en hors-bord accueillent jusqu'à douze invités dans des cabines fermées avec sièges chauffants, une configuration privilégiée lors des traversées en début de saison lorsque les températures de l'eau en avril avoisinent les huit degrés Celsius. Chaque opérateur agréé respecte la limite d'approche de cent yards de la Pacific Whale Watch Association et doit couper les moteurs lorsque les orques font surface à moins de deux cents yards, un protocole conçu pour minimiser les perturbations acoustiques dans les zones d'alimentation. Au-delà des orques, la mer des Salish abrite des épaulards de Bigg transitoires, qui chassent les phoques communs et les marsouins de Dall plutôt que les poissons, ainsi que des baleines grises migrant vers le nord vers les zones d'alimentation de l'Alaska et des baleines à bosse qui ont commencé à recoloniser la région au début des années 2000 après une absence de près d'un siècle. Les petits rorquals apparaissent sporadiquement en été, identifiables par leur cadence de surface rapide et leurs petites nageoires dorsales. Des pygargues à tête blanche nichent dans les sapins de Douglas le long de Steep Point, et des otaries de Steller se prélassent sur Whale Rocks, un récif submergé qui ne brise la surface qu'à marée basse. Les eaux environnantes font partie du sanctuaire marin de la mer des Salish, une zone de conservation binationale établie en 2021 pour coordonner les restrictions de vitesse des navires et les ajustements des voies de navigation entre les juridictions canadienne et américaine.