Klima Českého ráje, spolu s geomorfologickými a vegetačními poměry, vytváří malebnou krajinu, která hostí celou řadu živočišných druhů. Členitý reliéf a především obrovská škála přírodních, ale i člověkem pozměněných, biotopů na relativně malé ploše, činí z tohoto regionu významnou zoologickou lokalitu. Pestrost krajiny a migrační propojenost s okolními regiony se odráží na zdejší fauně. V současné době je na území CHKO Český ráj potvrzen výskyt 174 zvláště chráněných druhů živočichů a desítek dalších významných druhů.

Bezobratlí

Typickým obyvatelem borových lesů jsou svižníci či tesaříci (např. tesařík borový). Z dalších zástupců chráněných brouků můžeme uvést zlatohlávka tmavého nebo páchníka hnědého a majku fialkovou. Smíšené a listnaté lesy obývají brouci roháček bukový, tesaříci a střevlíci - v inverzních polohách podhorské až horské druhy. Velkou rozmanitost motýlů můžeme demonstrovat významnými denními druhy, jako jsou např. modrásci očkovaný a bahenní, kteří jsou vázaní na živnou rostlinu krvavec toten. Obnažené sopečné vrchy hostí oba naše otakárky, ovocného a fenyklového či batolce červeného. Na květnatých loukách můžeme pozorovat ohniváčka černočárného a další desítky druhů. Pozoruhodná je fauna jeskyní. Jejich stálým obyvatelem je pavouk meta temnostní, který byl poprvé v Čechách nalezen na Hrubé Skále. Ve vodním prostředí uvidíme krom vážek, motýlic a šidélek i zástupce měkkýšů - např. škebli rybničnou, okružanku kulovitou, a korýšů např. raka říčního.

Ryby, obojživelníci a plazi

Složení rybích společenstev určuje zdejší rybniční hospodaření a historické zásahy do vodních toků. Řeka Jizera, přes velkou turistickou zátěž, poskytuje životní prostor pro původní druhy ryb a mihulí, např. vranku obecnou, střevli potoční či mihuli potoční. V menších tocích se můžeme setkat se sekavcem podunajským, či hrouzkem obecným. V Českém ráji se vyskytuje i mlok skvrnitý a tři druhy čolků (čolek obecný, čolek horský a čolek velký). V okolí Jizery či v Podtroseckých údolích můžeme pozorovat užovku obojkovou, na sušších lokalitách např. skalisek ojediněle i užovku hladkou, v okolí Kozákova a Prachova pak zmiji obecnou.

Ptáci

Český ráj je kromě ostatních skupin významný i svojí ornitocenózou. Pískovcová skalní města hostí např. výra velkého, krkavce velkého, poštolku obecnou i staronového obyvatele sokola stěhovavého. Kolem potoků a říček žije např. ledňáček říční, konipas horský nebo skorec vodní. Významnou lokalitou vodních ptáků je největší rybník Českého ráje - Žabakor, kde hnízdí husy velké, poláci velcí i poláci chocholačky, potápky malé a potápky roháči. V litorálu opakovaně hnízdí několik párů jeřábů popelavých. V nedávné minulosti se zde vyskytovala i hnízdní kolonie racků chechtavých a rybáků obecných. V okolí Žabakoru hnízdí luňák hnědý a lovit sem přilétá orel mořský nebo čáp černý. Daří se zde i hnízdní kolonii volavky popelavé a za lovem sem v mimohnízdním období přilétá volavka bílá. Na řece Jizeře vyvádějí každoročně mláďata morčáci velcí. Za zmínku stojí i obnovené slatiniště tzv. Sedmihorských mokřadů, které je domovem např. čejky chocholaté či kulíka říčního.

Savci

Mezi významné druhy savců patří v Českém ráji zejména netopýři, u kterých je doložena přítomnost 21 druhů. Předmětem ochrany několika přírodních rezervací je např. vrápenec malý. Za zmínku stojí stále rostoucí populace vydry říční a stoupající počty invazních druhů jako jsou nutrie říční a psík mývalovitý. Velká pozornost je v poslední době upřena na vlka obecného, jehož populační expanze předurčuje výskyt i v CHKO Český ráj. Ten však dosud nebyl potvrzen.