૨૩૭૫ પ્રાણી પ્રજાતિ ધરાવતી ગીર પ્રાણીસૃષ્ટીમાં ૩૯ પ્રકારના સસ્તન પ્રાણીઓ, ૩૦૦ કરતા વધુ પ્રકારના પક્ષીઓ, ૩૭ સરીસૃપો અને ૨૦૦૦થી વધુ કીટકોનો સમાવેશ થાય છે.

માંસાહારીમાં મુખ્યત્વે એશિયાઇ સિંહ, દીપડો, જંગલી બિલાડી, પટ્ટીત ઝરખ, શિયાળ, નોળિયો, જબાદીયુ, અને રતેલ જેવા પ્રાણીઓ છે. રણ બિલાડી (Asiatic Wildcat) અને કાંટાળી-ટીપકાળી બિલાડીનું અસ્તિત્વ છે પણ ભાગ્યેજ દેખાય છે.

શકાહારીમાં મુખ્યત્વે ચિત્તળ, રોઝ અથવા નીલગાય, સાબર, ચોસિંગા, ચિંકારા અને જંગલી ડુક્કર છે. આસપાસના ક્ષેત્રોના કાળિયાર ક્યારેક અભયારણ્યમાં દેખાય છે.

નાનાં સસ્તન પ્રાણીઓમાં, શાહુડી અને સસલાં સામાન્ય છે અને કીડીખાઉ વિરલ છે. સરીસૃપોમાં પ્રમુખ છે મગર (જેની અહીં ભારતના કોઈપણ સંરક્ષીત જંગલ કરતાં વધુ વસતિ છે), ભારતીય તારક કાચબા અને ઘો જળ સ્રોતની આજુબાજુ જોવા મળે છે. જંગલો અને છોડવાઓમાં સાપ મળી આવે છે. ઝરણાને કિનારે અજગર જોવા મળે છે. ગુજરાત રાજ્ય જંગલ વિભાગ જેણે ૧૯૭૭માં ભારતીય મગર સંવર્ધન યોજનામાં ભાગ લીધો હતો, તેમણે ગુજરાતના ગીર સંવર્ધન ક્ષેત્રમાં ઉછેરેલા ૧૦૦૦ મગરને કમલેશ્વર તળાવ અને અન્ય તળાવોમાં છોડ્યાં હતા.

ખેચર સૃષ્ટિમાં લગભગ ૩૦૦ પ્રજાતિના પક્ષીઓ છે, તેમાંના મોટાં ભગના ઘણાં અહીંના સ્થાનિક પક્ષીઓ છે. મૃતભક્ષી પક્ષીઓમાં અહીં ગીધની ૬ પ્રજાતિ જોવા મળે છે. પક્ષીઓની અમુક સામાન્ય પ્રજાતિઓ છે, દા.ત. ચોટલીયો સાપમાર, નામશેષ બોનેલ્લીનું ગરુડ, મોર બાજ, મચ્છીમાર ઘુવડ, મોટું ઘુવડ, લાવરી, નાનો લક્કડખોદ, કાળામાથું પીલક, કલગી ટ્રીસ્વીફ્ટ અને નવરંગ. ૨૦૦૧ની વસતિ ગણતરીમાં ચિલોત્રા નહોતા દેખાયાં.

જળાશયો
વન્યસૃષ્ટી
પ્રાણી સૃષ્ટી
ગીર પરિચય વિભાગ, દેવળીયા