En las zonas bajas hallaremos especies típicas de los ambientes secos de la región chaqueña semiárida u occidental. Ejemplo de esto son aves como la Chuña de Patas Rojas  , la Charata  y mamíferos como el Zorro de Monte. En las Yungas hallaremos una enorme diversidad de especies animales acorde con la diversidad de ambientes, estratos de la vegetación y pisos altitudinales. Muchas de estas especies, especialmente las aves, realizan desplazamientos estacionales desde las zonas altas a las bajas en invierno, y a la inversa en verano. Este grupo de vertebrados es el más numeroso, con cerca de 200 especies registradas para el Parque. Muchas de ellas son exclusivas de esta formación vegetal, las Yungas, no hallándoselas en ningún otro ambiente natural de Argentina. Las especies más representativas son el Águila Poma, enorme rapaz en peligro de extinción, los grandes loros como el Guacamayo Verde, el de Cara Roja y Frente Naranja, el Loro Alisero (característico de los Bosques de Aliso), Pavas de Monte como la de Cara Roja, endémica de la región, y una multitud de Picaflores, pequeñas aves frugívoras, trepadoras e insectívoras. Entre los mamíferos encontramos el grupo de los herbívoros, representados por el Tapir, los Pecaríes Labiado y de Collar, las Corzuelas Roja y Parda, el Agutí y el Tapetí, un conejo autóctono. En los Pastizales de Altura hallamos a otro ciervo autóctono, la Taruca o Huemul del Norte que se encuentra en peligro de extinción por la caza de la cual es objeto, ya que constituye un trofeo muy preciado. Los carnívoros se encuentran en abundancia. Los de gran porte, como el Yaguareté, ya hace muchos años han desaparecido del área. Esta especie fue tenazmente perseguida por atacar al ganado doméstico. Otros, de mediano tamaño, como el Hurón Grande, el Gato Tigre y el Zorro  de Monte, aún se los puede observar sin dificultad. Muchas especies de mamíferos son de hábitos exclusivamente arborícolas como las Ardillas  , que recorren los troncos en busca de frutos y semillas y el Mono Caí, que se mueve en pequeños grupos por las copas de los árboles.