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La fauna del parque es rica y variada destacando entre los mamíferos, el Gato montés, la Gineta, la Garduña, la Comadreja, el Tejón o el Jabalí. La avifauna está presente con especies como el Petirrojo, el Águila perdicera, el Búho real, el Halcón peregrino, el Gavilán, el Azor, el Águila real, el Cárabo o el Buitre leonado. Esta última especie ha sido introducida recientemente en la zona y aunque no nidifica en este parque sí que se ha reproducido con éxito durante el 2005 en la vecina sierra de Mariola, de tal manera que es fácil observarla aquí.
En la fauna de invertebrados es relevante la presencia de la mariposa Euphidryas desfontanil.
