Les fossiles découverts n'y sont pas les plus anciens mais on les trouve en quantité importante et leur état de préservation est excellent, à tel point que certains contenus gastriques sont intacts. La présence de fossiles d'animaux anciens comme les requins, crocodiles, poisson-scie, tortues et raies découvert à Ouadi Al-Hitan rend possible la reconstitution environnementale et écologique des conditions de l'époque dans les environs, ce qui a justifié qu'il soit classé au patrimoine mondial de l'Unesco.

 Squelette de baleines comme le Basilosaurus ont été découvert sur le site

Le premier fossile de baleine a été découvert pendant l'hiver de 1902-1903[1] par H. J. L. Beadnell de la Commission géologique d’Égypte. Pendant les 80 années suivantes, le site a suscité relativement peu d'intérêt, en grande partie à cause de la difficulté à accéder au site. Dans les années 1980, l'intérêt pour le site a repris quand les véhicules à quatre roues motrices sont devenus plus facilement disponibles. En 1983, des chercheurs de l’université du Michigan (États-Unis) s’y rendent une première fois puis conduisent cinq autres expéditions de six semaines en 1985, 1987, 1989, 1991 et 1993. L'intérêt pour le site a continué, il a été visité par des collectionneurs de fossiles et beaucoup de fossiles ont été pris ce qui a suscité des appels à la conservation du site. Les restes présentent la forme corporelle aérodynamique typique des baleines modernes mais gardent des aspects primitifs de la structure du crâne et des dents. Le plus grand squelette découvert atteint vingt-et-un mètres de longueur[2], avec des nageoires à cinq doigts bien développées sur les membres antérieurs et la présence inattendue de pattes arrière, pieds et orteils qui n'étaient pas connus auparavant chez les Archaeoceti. Leurs formes étaient en serpentins et ils étaient carnivores. Quelques squelettes sont exposés mais la plupart sont enterrés peu profondément dans les sédiments, lentement découverts par l'érosion. Ouad Al-Hitan apporte des preuves de millions d'années de vie marine près des côtes.