La diversité des milieux offre une grande quantité d'habitat abritant une faune extrêmement riche :

• 13 espèces de lémuriens dont 3 diurnes et 10 nocturnes :
  Sifaka (Propithecus verreauxi deckeni), Gidro (Eulemur fulvus rufus), Aye-Aye (Daubentonia madagasacriensis), Tilitilivahy (Microcebus murinus) ...
   
• 94 espèces d'oiseaux terrestres et aquatiques dont l'aigle pêcheur de Madagascar, l'Ankoay - endémique à la partie Ouest de Madagascar

• 15 espèces de chauve-souris
   
• 22 espèces d'amphibiens et 66 de reptiles : les Seseke (Uroplatus), les Ramiheloka (Brookesia), reptiles caractéristiques de l'Antsigy et fait partie des cibles de conservation du Parc
   
• Des mammifères endémiques : Mangouste (Galidia elegans occidentalis), rat géant (Nesomys lambertoni)