Загальна кількість ссавців досягає 47 видів, 15 з них занесена до Червоної книги України – це білозубка білочерева, кіт лісовий, вечірниця руда, видра річкова, горностай та інші.
Комах налічується 1976 видів і 22 занесені до Червоної книги, найбільш відомі жук олень, красотіл пахучий, дозорець імператор, дибка степова, ксилокопа звичайна.
160 видів птахів, 17 з них є червонокнижними – серед них орел-карлик, підорлик малий, сорокопуд сірий, лелека чорний, огар тощо.
7 видів плазунів мешкає на території парку, а такі, як полоз жовточеревий, полоз лісовий, ящірка зелена занесені до Червоної книги, черепаха болотяна до списків охорони Бернської конвенції.
З відзначених 23 видів риб, 4 занесені до Червоної книги. Найцікавіша з них марена дніпровська, одна з двох українських популяцій якої мешкає на території парку.
