Bedingt durch die große geschlossene Waldfläche im östlichen Teil vom Nationalpark Sächsische Schweiz und die daran unmittelbar anschließende Waldfläche im Nationalpark Böhmische Schweiz, die nahezu unbesiedelt sind, haben eine Vielzahl von seltenen Tierarten hier ein Rückzugsgebiet gefunden. Bereits erloschene Populationen konnten wieder erfolgreich angesiedelt werden. Zur Fauna im Nationalpark der Sächsischen Schweiz gehören:
- Vögel: Eulen, Habichte, Schwarzstorch, Eisvogel und alle Spechtarten
- Säugetiere: 16 von 18 in Deutschland heimische Fledermausarten, Schwarzwild, Rotwild, Marder
- Kriechtiere: Kreuzotter, Ringelnatter, Feuersalamander
- Fische: Forellen, Lachse
Der Wanderfalke war um 1970 vollständig verschwunden und wurde seit Anfang 1990 wieder angesiedelt. Derzeit existiert eine stabile Population. Zum erfolgreichen Ausbau des Bestandes dieser Raubvögel gehört, dass während der Brut- und Aufzuchtzeit (März bis August) Horstschutzzonen eingerichtet wurden.
Am Anfang des 19. Jh's war das Wildschwein ausgerottet, siedelte sich aber ohne menschliches Zutun seit 1950 wieder an und stellt heute eine starke, schadenanrichtende Population dar.
1907 bis 1911 und 1937 bis 1939 wurden Gemsen ausgesetzt, deren Nachfahren heute noch eine stabile Gemsenpopulation (in der Böhmischen Schweiz) bilden. Gleiches gilt für die Einbürgerung von Mufflons seit 1930.
Im Jahr 1743 wurde der letzte Luchs erlegt. Der Luchsstein im Lindengründel erinnert daran. Bestätigte Sichtungen eines Luchses in freier Wildbahn gibt es bis heute nicht; es wird aufgrund von Kotausscheidungen, Fährten und gerissenem Wild vermutet, dass sich inzwischen wieder eine kleine Luchspopulation angesiedelt hat.
