Na terenie Parku oraz jego otuliny brak jest wyraźnie zaznaczonych ostoi dziko żyjących zwierząt. Generalnie zasobniejsze w przedstawicieli fauny są siedliska leśne oraz wodno-błotne, związane z odcinkami dolin rzecznych (duże i małe ssaki, ptaki, ryby, gady i płazy).
Dość bogato reprezentowana jest fauna owadów związana z siedliskiem muraw kserotermicznych. Spotykamy tu chrząszcze z rodziny biegaczy i tęczników. Na wapiennych skałach bytuje rzadki chrząszcz – piewik podolski. Bogaty jest świat motyli od pazia królowej i żeglarza poprzez mieniaki, rusałki do zamieszkującego murawy kserotermiczne rzadkiego skalnika bryzeida stepowego. W dużej ilości występują niektóre gatunki trzmieli i błonkówek. Krajowej ochronie podlega 7 gatunków owadów występujących w Parku.
Świat ślimaków to wiele gatunków, których zasięg ulega wyraźnemu przesunięciu w kierunku północnym.
Licznie występują charakterystyczne dla polskich rzek ryby takie jak: brzanka, brzana, płoć, krąp, karp, sandacz, śliz, lin. Minóg rzeczny oraz kiełb podlegają krajowej ochronie.
Traszki – zwyczajna i grzebieniasta, ropuchy, rzekotka drzewna i kumak to przedstawiciele płazów zasiedlających Park wraz z otuliną. Świat gadów reprezentują: jaszczurki, żmija zygzakowata, padalec oraz rzadki na tym terenie gniewosz plamisty.
Spośród stwierdzonych ptaków 25 gatunków objętych jest międzynarodową ochroną. Zaobserwowano występowanie sikor, jaskółek, kwiczoła, kosa jak i coraz rzadszych w krajowej ornitofaunie wodnika, derkacza, rybitwy czarnej, remiza, rycyka, słonki, bekasa, jastrzębia, pustułki czy błotniaka stawowego. Najczęściej spotykane ptaki łowne występujące w Parku i otulinie to kuropatwy oraz bażanty.
Duże ssaki nie są zbyt liczne. Sporadycznie obserwuje się jelenie, dziki, sarny. Częstsze są zające i lisy. Przedstawiciele mniejszych ssaków występujących w Parku to jeż, kret, wiewiórka, częste na całym terenie myszy leśne i nornice pospolite oraz ryjówki.
Odrębny świat stanowi fauna związana z siedliskami jaskiniowymi. Mieszkańcami jaskiń są nietoperze głównie z rodziny mroczkowatych np.: mroczek, nocek i gacek. Ponadto żyją tu pająki, owady bezskrzydłe oraz ćmy i chruściki.