Respecto a la fauna, en el Parque habitan casi 200 especies de vertebrados, de los cuales dos terceras partes son aves. Entre los mamíferos destacan el armiño, la marmota, el corzo y el sarrio o isard. Es importante resaltar también la presencia esporádica del oso pardo en los valles próximos.

Las aves constituyen un grupo muy numeroso e importante entre la fauna del Parque Nacional. Por este motivo ha sido declarado ZEPA (Zona de Especial Protección para las Aves) por el Estado. Destacan especies como el pito negro, el urogallo, la lechuza de tengmalm, el buitre leonado, el águila real, el quebrantahuesos, la perdiz nival y el treparriscos, entre otras.

Entre los anfibios destaca por su rareza el tritón pirenaico, la víbora y la culebra lisa europea. En los ríos y lagos vive la trucha, que encuentra en las aguas limpias y frías del parque su hábitat idóneo.