อุทยานแห่งชาติปกคลุมไปด้วยผืนป่าดิบเขา ป่าดิบชื้น ป่าดิบแล้ง ป่าเบญจพรรณ และป่าเต็งรัง มีสัตว์ป่ามากมายหลายชนิดดังนี้

• สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ได้แก่ เลียงผา เก้ง กระจง หมูป่า หมี เสือโคร่ง หมาใน อีเห็น บ่าง กระรอก ในป่านี้มีสัตว์ชนิดหนึ่ง ชาวบ้านเรียกว่า “ตัวหอน” มีลักษณะคล้ายเม่นอยู่เป็นกลุ่มหากินกลางคืนอาศัยตามหลืบหิน
• สัตว์ปีก จำพวกนก ประกอบด้วย นกเหยี่ยว นกกระจิบ นกโพระดก นกกาเหว่า หรือ นกดุเหว่า ไก่ป่า ไก่ฟ้า ไก่ฟ้าพญาลอหลังขาว ไก่ฟ้าหลังเทา นกกก นกแซงแซว เป็นต้น และมีนกชนิดหนึ่งเรียกว่า “นกกองกอด” ลักษณะเด่น คือ ที่ขามีเดือยมากกว่า 1 เดือย หางคล้ายนกยูง
• สัตว์เลื้อยคลาน มี เต่าปูลู กิ้งก่า กะท่าง แย้ จิ้งเหลน ตะกวด แลน และงูชนิดต่าง ๆ ทั้งมีพิษและไม่มีพิษ ประเภทงูมักพบในป่าเบญจพรรณ
• สัตว์น้ำ จำพวกปลา พบในลำน้ำเหืองและแม้แต่ลำห้วยเล็ก ๆ ก็มีปลาน้ำจืดอาศัยอยู่ในลำห้วย มีพวกปลาประเภทที่มีเกล็ด เช่น ตะเพียน ปลากะสูบ ปลาช่อน ปลาช่อนงูเห่า หรือ ปลาช่อนดอกจันทน์ ปลาซิวและปลาขนาดเล็กอื่น ๆ ปลาไม่มีเกล็ด คือ ปลาไหล ปลาหลด ไม่มีปลาขนาดใหญ่