Fauna

Mamíferos

Se han registrado un total de 65 especies de mamíferos pertenecientes a 20 familias y siete órdenes. Entre los pequeños mamíferos pequeños se destacan los roedores (Rodentia) y los murciélagos (Chiroptera).

Entre las especies más sobresalientes se encuentran el Phyllotys wolffsoni (Muridae), la cual además es endémica, el gato andino (leopardus jacobita), el ciervo andino taruka (Hippocamelus antisensis) y el pecari (Tayassu pecari).

Entre las especies emblemáticas se encuentra el gato andino, el marsupial arborícola andino (Thylamys venustus), la taira (Galictis cuja), el zorrillo andino (Conepatus chinga), el ciervo andino (Hippocamelus antisensis) y una serie de pequeños roedores característicos de los paisajes andinos (Oligoryzomys andinus, Okodon boliviensis, Oxymycterus paramensis, Phyllotis wolffsohni y Andinomys edax).  

Aves

Las aves del PNTT representan un 8% de la riqueza de aves a nivel nacional. Se tiene un total de 119 especies de aves pertenecientes a 25 familias, 9 Órdenes y dos Subordenes. Del total de especies, siete se han registrado por referencias locales, 47 se han registrado por observación directa (CONICOM) y el restante 75% han sido registradas mediante información secundaria (CONICOM, Hennesssey et al. 2003). Las Familias con mayor representación son Fringillidae, Tyranidae y Furnaridae las cuales incluyen el 49% de las especies registradas para el PNTT, con 24, 19 y 15 especies respectivamente. El 28 % de las familias están representadas por una sola especie, y otras seis familias por sólo 2 especies.

Existen cuatro aves endémicas la paraba frente roja (Ara rubrogenys), kjarka cotorrita (Myopsitta luchsi), el tordo (Oreopsar bolivianus) y el hornero (Upucerthia hartertí) esta última conjuntamente con la paraba frente roja se encuentra en peligro de extinción.

Entre las especies emblemáticas en el PN Torotoro se encuentra el cóndor de los Andes, tijeral andino (Leptasthenra fuliginiceps), la paraba frente roja y el hornero.

Herpetofauna

Se tiene un total de 36 especies de anfibios y reptiles pertenecientes a 11 familias, y dos Órdenes. Siendo el orden de las serpientes y lagartijas el más representativo, incluyendo a un 74% de las especies registradas respecto a los anfibios.

La familia con mayor representación es la Colubridae (Orden Squamata) con 13 especies, incluyendo casi el 40% de las especies de anfibios y reptiles registradas para el PNTT. Cuatro Familias están representadas por una sola especie y las otras seis Familias están representadas por dos especies (Hylidae y Elapidae) y hasta cinco especies de Gymnophthalmidae.

Peces

 En el PNTT se tiene dos especies de peces gato, ambos de la misma Familia, Genero y curiosamente diferenciados morfológicamente (Pouilly & Miranda 2003). Sin embargo, según estudios genéticos realizados recientemente (Renno et al. 2007) corresponderían a dos entidades distintas conocidas como Trichomycterus chaberti, la cual es endémica de Bolivia y solo habita en el interior de la caverna de Umajalanta y T. cf. barbouri, un pez gato, el cual tiene una amplia distribución en los Andes de Bolivia (Renno et al. 2.007).