Por su ubicación geográfica, se considera que el Parque Cordillera de los Picachos representa uno de los sitios más completos y biodiversos de importancia ecológica y evolutiva para la fauna en el país, por ser un área de conexión entre los biomas de la Orinoquia, Amazonia y los Andes.

Con su rango altitudinal que cubre desde paramos prácticamente inaccesibles, pasando por bosques altoandinos en excelente estado de conservación, hasta el piedemonte andino con selvas inundables, humedales de tierras bajas y morichales contiene la mayoría de las especies de interés para la conservación actualmente.

En cuanto a mamíferos, en el Parque Cordillera de los Picachos se ha registrado la presencia de 50 especies. En cuanto al estado de conservación de este grupo se destaca la presencia de una especie en peligro crítico conocida como churuco (Lagothrix lagotricha lugens) observada en manadas de 8 a 10 individuos en la zona baja del Parque sector platanillo (Suarez, 2013; Malaver, 2015), una especie en categoría EN en peligro la danta de paramo (Tapuris pinchaque) dos especies de felinos en categoría de amenaza: Leopardus tigrinus (VU) y Panthera onca (NT), seis especies en categoría vulnerable: el armadillo gigante (Priodontes Maximus), el oso hormiguero gigante (Myrmecophaga tridactilia), el oso de anteojos (Tremartos ornatus), el tapir amazónico (Tapirus terrestris), cafuche o pecari (Tayassu pecari) y el venado de paramo (Mazama rufina).

En el grupo de las aves el parque por su complejidad y diversidad ecosistémica, alberga una de las más completas muestras de la avifauna del país.  A la fecha se han registrado 290 especies de las cuales siete se encuentran en alguna de las categorías de amenaza definidos por la UICN (1994) Hypopyrrhus pyrohypogaster, Ara militaris, Pyrrhua calliptera, Touit stictoptera y Grallaricula cucullata, Aburria aburri y Basileuterus cinereicollis.

En el grupo de anfibios es importante la rana Arlequin de los Picachos (Atelopus petriruizii), la cual está catalogada en estado Crítico por la UICN, solo registrada 4 veces, el último en 1998 con un rango de presencia de menos de 312 Km2, es una especie prioritaria para realizar una evaluación actual de su condición.