A la fin de la saison de reproduction, beaucoup d'espèces désertent leurs sites de nidification avant l'arrivée du froid hivernal, synonyme de disette alimentaire dans le nord de l'Europe, qui se couvre alors d'une épaisse couche de neige et de glace. Même dans les régions tempérées, soumises à un climat moins rigoureux, la carence en insectes durant cette période chasse les oiseaux qui s'en nourrissent.
Selon l'importance des déplacements effectués  par les différentes espèces, on distingue les migrateurs trans-sahariens d'une part (oiseaux dont l'ensemble des individus quitte l'Europe pour gagner l'Afrique) et les migrateurs partiels d'autre part (ceux qui migrent vers le sud, mais sans quitter totalement l'Europe). Les sédentaires, quant à eux, demeurent toute l'année sur place.
 
Lors de ce grand flux automnal d'oiseaux à travers l'Alsace, beaucoup d'espèces différentes peuvent être observées, que ce soit en vol actif ou en halte migratoire.

C'est aux cols vosgiens que le phénomène est le plus marqué. Le pic de passage s'y produit au cours des deux premières semaines d'octobre, au moment du déferlement des pigeons et des fringilles (jusqu'à 100 000 oiseaux par jour, par col). Les meilleurs points d'observation sont la côte de Fréconrupt près de Schirmeck, le col des Bagenelles près de Ste-Marie-aux-Mines et trois cols des Hautes-Vosges (Herrenberg, Hahnenbrunnen et Markstein).


Le survol de la plaine par les rapaces, de fin-août à fin octobre, est également une observation à ne pas manquer, bien que souvent difficile à mettre en évidence. Un premier pic est noté à fin août-début septembre, avec le passage de la bondrée apivore (maximum de 1 000 individus par jour sur les meilleurs sites). Puis un second, plus important, de fin septembre à fin octobre, avec le passage du milan royal, de l'épervier d'Europe et de la buse variable. Des vagues de froid sont susceptibles de provoquer des afflux de buses jusqu'en décembre, voire plus tard encore.

On peut observer des rapaces migrateurs en tous points de la plaine. Les meilleurs postes d'observation sont toutefois constitués par quelques collines du piémont des Vosges (régions de Wissembourg, Bouxwiller, Molsheim, Sélestat, Colmar, Thann, etc.) et par les contreforts du Jura dans la région de Ferrette.


Au bord des eaux (Rhin et gravières) et dans les prairies humides, ce sont les limicoles qui tiennent la vedette. Commencée à la fin de l'été (dès fin juin pour les individus précoces), leur migration culmine en septembre (octobre-novembre chez le vanneau huppé). Elle est cependant très modeste comparée aux sites côtiers de la façade atlantique : à peine quelques dizaines ou centaines d'individus, si l'on excepte le vanneau huppé qui en compte quelques milliers.


Plusieurs espèces de passereaux sont assez faciles à observer en plaine, en août-septembre, sur les sites où elles effectuent des haltes migratoires pour se reposer et se restaurer. C'est le cas de la bergeronnette printanière dont les vols onduleux s'abattent dans de nombreuses prairies rases, du tarier des prés qui fréquente des formations herbacées plus fournies, du traquet motteux visible isolément ou en très petits groupes dans les labours et autres terrains dégagés et enfin, du gobemouche noir qui s'arrête en abondance dans les haies, bosquets et jardins.


Parmi les autres migrateurs qu'il convient de signaler, sans être exhaustif, citons le guêpier d'Europe en août (zone de rassemblement pré-migratoire de quelques dizaines d'individus dans le secteur rhénan Gerstheim-Rhinau), le pluvier guignard en août-septembre (difficile à repérer sur les chaumes rases des Hautes-Vosges), la cigogne noire également en août-septembre (faible passage d'individus isolés ou de petits groupes dans toute la plaine), le pipit des arbres en août-septembre toujours (important passage, mais en individus isolés repérables à leurs cris régulièrement émis en vol), la grue cendrée en octobre-novembre (effectifs très variables selon les années et selon les vents dominants, mais marginaux en comparaison de la Champagne-Ardenne et de la Lorraine) et la grive mauvis en novembre (détectable aux cris, de nuit).