Fauna

Mamíferos

 Se han registrado 127 especies entre marsupiales, primates, carnívoros, quirópteros, edentados, perisodáctilos, artiodáctilos, lagomorfos y roedores. Muchas de las especies son consideradas claves para los ecosistemas del área, por ejemplo, especies dispersoras como el jucumari, armadillos, zorros, félidos, primates, y algunos roedores. Otras especies son recursos claves, como los roedores y ungulados para carnívoros y aves rapaces.

 Aves

 De acuerdo a su Plan de Manejo se han registrado 818 especies de aves, convirtiendo al área protegida en una de las de mayor diversidad de aves para la conservación. Se han registrado 209 especies con algún grado de conservación entre las que tenemos: 9 endémicas, 7 en peligro de extinción, 43 vulnerables, 33 raras, 33 de distribución restringida, 13 Anexo 1 de CITES y 147 Anexo 2 de CITES. Entre ellos, se puede nombrar a la pava copete de piedra (Pauxi unicornis), la paraba militar (Ara militaris), la paraba de frente roja (Ara rubrogenys) y varias especies de aves endémicas Simoenops striatus, Myrmotherula grisea, Aglaeactis parmela, Schizoeaca harterti, Grallaria erythrotis, Hermitriccus spodiops y Poospiza garleppi.

Reptiles y Anfibios

Existen 105 especies de reptiles, destacándose el Prionodactylus eigenmanni, Bothrops jonathani, B. sanctaecrucis, Micrurus frontifasciatus, Caiman yacaré, Boa constrictor y Tupinambis teguixin. Las especies de anfibios se encuentran en las riberas de los ríos del parque nacional, donde se han identificado 76 especies y 50 morfotipos.

Peces

Existen registradas 109 especies de peces, que varían en relación a cambios altitudinales.  De 200 a 300 m existen especies de tamaño mediano a grande que forman parte de la pesca de subsistencia y comercial como el sábalo, el surubí y el pacú entre otros.

De 700 a 1.000 m se encuentran especies adaptadas a sistemas torrentosos y sistemas montanos, además sirve de limite altitudinal entre las especies mencionadas anteriormente. En alturas mayores a los 1.000 m las especies son menos abundantes y su distribución más restringida: Salminus brasiliensis, Acrobrycon cf tarijae, Pseudochalceus sp, Vesicatrus sp, Piaractus brachypomus, Prochilodus labeo, Leporellus cf vittatus, Brachyplatystoma filamentosum Brachyplatystoma flavicans, Hemisorubim platyrhynchus, Imparfinis bolivianus, Imparfinis cochabambae, Phractocephalus hemiolopterus, Pseudoplatystoma tigrinum, Trichmycterus spp (10 especies), Sarcoglanis sp, Astroblepus sp, Synbranchus marmoratus, Bujurquina sp y Papiliochromis altispinosa.