En cuanto a fauna se pueden distinguir mamíferos grandes como puma, tigrillo, oso de anteojos, venados, entre otros. Así mismo la avifauna es un grupo que se encuentra bien representado, sobre todo en áreas lacustres del Parque con varias especies de patos y el cucarachero de pantano.

Se documenta para esta Área Protegida 32 especies de aves, más de 16 especies de mamíferos y 8 especies de anuros. De esta lista, cerca de 20 especies tienen importancia para la conservación ya sea por su endemismo o grado de amenaza al nivel nacional o mundial.

En términos de hábitats para las especies de aves, el PNN Pisba alberga un complejo lacustre de alta montaña único, que constituye un paso obligatorio de aves migratorias a lo largo de la Cordillera Oriental, por lo que ha sido declarado zona AICAS (Área de Importancia para la Conservación de la Aves);

Para la fauna el panorama en la región altoandina, incluido el Parque Pisba no es muy positivo, pues ha sufrido una fuerte intervención producto de la tala de los bosques y subpáramos, de las quemas de los páramos y del desordenado crecimiento de las zonas agropecuarias.