จากการสำรวจเบื้องต้นเกี่ยวกับทรัพยากรสัตว์ป่าในพื้นที่อุทยานแห่งชาติดอยฟ้าห่มปก สามารถจำแนกสัตว์ป่าที่พบ เป็นประเภทต่างๆ ได้ดังนี้

1. สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม (Mammals) ได้แก่ หมาไม้ หมีควาย เก้ง หมูป่า เม่นใหญ่ กระต่ายป่า ลิงกัง ค่างแว่นถิ่นเหนือ กระรอกท้องแดง กระรอกดินแก้มแดง กระรอกบินจิ๋วท้องขาว เพียงพอนเส้นหลังขาว และสัตว์ที่มีรายงานการพบใหม่ในประเทศไทยครั้งแรกบริเวณพื้นที่ดอยผ้าห่มปก คือ เพียงพอนท้องเหลือง (Yellow-bellied Weasel) ในส่วนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนั้น ยังไม่มีการสำรวจข้อมูลที่เป็นมาตรฐาน ซึ่งถ้ามีการสำรวจเก็บข้อมูล หรืองานวิจัยในด้านนี้อย่างจริงจัง ก็จะพบสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดต่างๆเพิ่มมากขึ้น โดยเฉพาะสัตว์ในกลุ่มค้างคาว และสัตว์ฟันแทะชนิดต่างๆ

2. สัตว์ปีก จำพวกนก (Birds) จากการสำรวจพบนกชนิดต่างๆ กว่า 340 ชนิด ซึ่งสามารถพบทั้งนกประจำถิ่นหายาก เช่น นกติ๊ดหัวแดง นกขัติยา นกกระรางอกลาย และนกหัวขวานอกแดง ซึ่งหลายชนิดเป็นนกที่สามารถพบได้เฉพาะในพื้นที่ดอยผ้าห่มปกเท่านั้น ส่วนนกอพยพที่เข้ามาอาศัยอยู่ในช่วงฤดูหนาว เช่น นกเดินดงสีน้ำตาลแดง นกเดินดงอกเทา นกเดินดงสีคล้ำ และนกเดินดงลายเสือ เป็นต้น นอกจากชนิดนกหายากดังกล่าวซึ่งส่วนใหญ่พบบริเวณดอยผ้าห่มปกแล้ว บริเวณพื้นที่อื่นของอุทยานฯก็สามารถพบเป็นนกหายากได้หลายชนิด เช่น บริเวณที่ทำการอุทยานฯ มีการสำรวจพบนกหายาก เช่น นกกระติ๊ดใหญ่ปีกลาย นกเขนหัวขาวท้ายแดง นกกางเขนน้ำหัวขาว และนกมุดน้ำ ซึ่งเป็นนกหายากที่พบอาศัยตามลำธารที่มีความอุดมสมบูรณ์สูง ในปัจจุบันเรายังไม่ทราบสถานะที่แน่นอนของนกชนิดนี้

3. สัตว์ปีก จำพวกผีเสื้อ และแมลง (Butterflies and Insects) ในพื้นที่สามารถพบผีเสื้อกลางวันชนิดต่างๆ ได้มากกว่า 130 ชนิด โดยเฉพาะผีเสื้อหายาก เช่น ผีเสื้อไกเซอร์อิมพีเรียล ผีเสื้อหางดาบตาลไหม้ ผีเสื้อถุงทองป่าสูง ผีเสื้อถุงทองธรรมดา ซึ่งจัดเป็นแมลงคุ้มครอง และแมลงหายากชนิดต่างๆ เช่น ด้วงคีมยีราฟ กว่างซาง ด้วงคางคกผา เป็นต้น

4. สัตว์เลื้อยคลาน (Reptiles) ที่สามารถพบเห็นได้ทั่วไป เช่น กิ้งก่าแก้ว เต่าปูลู เต่าหก งูลายสาบคอแดง งูทางมะพร้าวแดง งูสามเหลี่ยม ตะกวด เป็นต้น

5. สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก (Amphibians) ที่สามารถพบเห็นได้ เช่น กบดอยผ้าห่มปก อึ่งอ่างบ้าน กบหนอง อึ่งแม่หนาว อึ่งกรายห้วยเล็ก ปาดตีนเหลืองเหนือ และ กระท่าง เป็นต้น สัตว์ในกลุ่มนี้เป็นกลุ่มที่มีความน่าสนใจ เนื่องจากอาจพบข้อมูลใหม่ๆเกี่ยวกับชนิดพันธุ์ และการกระจายพันธุ์ เนื่องจากยังขาดการสำรวจข้อมูลที่ครอบคลุมทุกพื้นที่