臺灣黑熊
黃喉貂
金芒管鼻蝠
臺灣水鹿
臺灣山豬
臺灣野山羊
臺灣獼猴
鳥類
灰林鴞
蒼鷹
爬行類
園區因海拔高，據調查所得之爬行類種類僅有 46 種，種類與數量較少，其中蛇類 31 種，蜥蜴類 12 種及龜鱉類 3 種。其中瑪家山龜殼花、梭德氏遊蛇及斯文豪氏攀蜥等數量較多，主要分布於南橫公路、東埔溫泉一帶海拔較低之地區。
兩棲類
園區兩棲類共有 19種，其中有尾類有1種，為阿里山山椒魚，為臺灣特有種；無尾類有 18種，以盤古蟾蜍、莫氏樹蛙及褐樹蛙為臺灣特有種。主要以海拔較低之南橫公路、東埔地區為主要棲息地。
昆蟲類-蝴蝶
園區蝴蝶種類有289 種，其中鳳蝶科 27 種，粉蝶科 31 種，灰蝶科74 種，蜆蝶科2種，蛺蝶科109種，弄蝶科有 46 種；累計約占臺灣全部蝴蝶種類之一半以上。在塔塔加鞍部及八通關至東埔間之古道上，因地形與食物供應充足之關係，常吸引大批蝴蝶出現，形如「蝶道」，極具觀賞與研究價值。
何氏棘鲃
