Разнообразие животного мира парка обусловлено его европейско-азиатским пограничьем, горным рельефом и близостью лесостепной зоны. Свою роль играет и высотная поясность. Таганай расположен на границе европейской и западно-сибирской фауны. Все это способствует проживанию здесь животных северных и южных широт, Сибири и Центральной России. В парке встречаются 46 видов млекопитающих, 126 видов птиц, 5 видов пресмыкающихся, 3 вида земноводных, несколько видов рыб.