Im Herbst ist der Vogelzug besonders auffällig und ergiebig: Durch die Jungvögel ist nicht nur die Individuenzahl größer, auch ihre Aufenthaltsdauer in den Rieselfeldern ist länger. Für den anstrengenden und langen Flug legen sie sich gerne noch einen Energievorrat an und bleiben mehrere Tage, bis gute Wetterbedingungen die Weiterreise begünstigen. In den Rieselfeldern erregen besonders die (auch nachts) ruffreudigen Watvögel (Limikolen) Aufmerksamkeit, die am Ufer oder auf Schlickbänken picken oder ruhen. Auffällig sind auch die Formationen von Gänse- oder Kranichtrupps, die entlang des Teutoburger Waldes ziehen, manchmal aber auch einen Zwischenstopp in den Rieselfeldern einlegen.
Aufmerksame Beobachter finden aber auch bei den Kleinvögeln viele interessante Gäste. Ein Großteil der Zugvögel fliegt nachts, so dass jeden Morgen ein neues Bild der Vogelwelt entsteht: Von einem Tag auf den anderen können die Büsche entlang des Rundweges von Kleinvögeln nur so wimmeln oder plötzlich größere Enten- und Limikolentrupps am Wasser stehen. Über die Höhepunkte der Zugzeiten verschiedener Arten in den Rieselfeldern informiert „Der kleine Vogelführer für die Rieselfelder Windel“, den Sie kostenlos im Infozentrum oder in der Biostation erhalten können. Zwergtaucher und andere wasserbewohnende Vogelarten ziehen fort, sobald die Gewässer zufrieren. Dies kann durchaus auch schon mal Ende November erfolgen.
Spektakulär sind im Spätsommer und Herbst die abendlichen Ansammlungen der Stare in den Rieselfeldern. Aus weitem Umkreis fliegen sie ein, um an ihrem traditionellen Schlafplatz im Schilfröhricht gemeinsam zu nächtigen. Zuvor geben sie jedoch eine atemberaubende Vorstellung, ein „Luftballett“, bei dem Tausende von Staren dicht gedrängt Flugmanöver vollführen und in immer neuen Wellenbewegungen und Formationen wie Rauchwolken durch den Abendhimmel rauschen. In der dänischen Marsch wird dieses Spektakel unter der Markenbezeichnung „Schwarze Sonne“ sogar touristisch vermarktet. Besonders überwältigend werden die Flugübungen, wenn Greifvögel wie z.B. der Sperber versuchen, von diesem reichen Nahrungsangebot zu profitieren. Dann ballen sich die Wolken in reißendem Kurvenflug so dicht zusammen, dass sie tatsächlich die untergehende Sonne verdunkeln können. Nach einigen Minuten Flugschau, die locker mit den Darbietungen des Landeplatzes Windelsbleiche konkurrieren kann, fallen die Stare wie Steine vom Himmel und verschwinden nahezu spurlos im Schilf.
Übrigens nutzen auch Rauchschwalben die Schilfbeete gerne als Massenschlafplatz – ihre Flugkünste sind allerdings weniger spektakulär und schwerer zu beobachten, da sie erst im letzten Dämmerlicht stattfinden. Stare wie Schwalben der Umgegend wie auch der nordosteuropäischen Brutgebiete sammeln sich bei uns in den Rieselfeldern, bevor ihre große Reise weitergeht: Stare überwintern vorwiegend in Westeuropa, Schwalben in Afrika.