К фаунистике Георгий Петрович особого интереса не проявлял, и публикаций, которые можно было бы назвать чисто фаунистическими, у него мало.
Вместе с тем, все то, что становилось известным по орнитофауне нашего севера, не ускользало от пристального внимания Г П. и тотчас находило научное истолкование. В результате Г. П. опубликовал обширную серию статей по птицам севера, от Вологодской области до Чукотки. В каждой такой статье фаунистический материал использовался, можно сказать, как повод для общих заключений. Так, обработка орнитологических сборов Русского географического общества на полуострове Канин дала Георгию Петровичу основание высказаться по вопросу истории тундровой фауны, о соотношении тундры и лесотундры; несколько экземпляров птиц из малоизученного вологодского севера привели к интересным соображениям о распространении сибирской фауны и т. д.
Мы уже отмечали, что Г. П. Дементьев долгое время никуда не выезжал. Однако в военные годы, в период эвакуации Университета в Ашхабад, Георгий Петрович занялся фаунистическими исследованиями в Средней Азии, личное знакомство с фауной которой необходимо, на наш взгляд, каждому советскому зоологу. Подобным занятиям способствовало то обстоятельство, что Г. П. начал руководить научной подготовкой молодых орнитологов Туркмении. Это руководство осуществлялось во время совместных полевых исследований и переросла затем в многолетнее научное сотрудничество. В короткое время Г. П. Дементьев стал знатоком фауны Туркмении и выпустил обширную монографию по птицам этой республики (1952). Однако, этой книгой интерес к Туркмении не был исчерпан: для решения отдельных вопросов Г. П. предпринимал неоднократные поездки из Москвы.
Г. П. Дементьев опубликовал далее серию работ по орнитогеографии, которая, впрочем, разрабатывалась, как уже было сказано, и в большинстве фаунистических статей Г. П., и в его работах по географической изменчивости. Здесь мы имеем в виду специальные исследования по вопросам о границах фаун, о проникновении элементов одного фаунистического комплекса на территорию другого и т. д. Сюда же можно отнести и статьи по истории фауны СССР. Как и во многих других случаях, выводы Г. П. на орнитологическом материале имеют более общее значение.