Aunque hay representatividad de muchas especies de aves, se destacan las siguientes: el periquito de los nevados (Bolborhynchus ferrugineifrons), cotorra (Hapalopsittaca fuertesi), cóndor andino (Vultur gryphus), tororoi de Miller (Grallaria milleri), pato andino (Oxyura jamaicensis), águila crestada (Spizaetus isidori), perdiz colorada (Odontophorus hyperythrus), perico paramuno (Leptosicatta branickii) y terlaque andino (Andigena hypoglauca). Sobresale el colibrí de páramo o chivito de páramo (Oxypogon stubelii), endémico de la región y único en el mundo. Entre los mamíferos del Parque se encuentran: la danta de montaña (Tapirus pinchaque), venado conejo (Pudu mephistophiles), venado cola blanca (Odocoileus virginianus), tigrillo (Leopardus tigrinus) y puma (Puma concolor). También hay al menos 20 especies de murciélagos entre insectívoros, frugívoros y nectarívoros.