Znaczne zróżnicowanie siedliskowe terenów parkowych sprzyja rozwojowi bogatej fauny i stwarza warunki życia dla prawie wszystkich grup systematycznych zwierząt. Tereny Parku i otuliny zasiedla 11 gatunków ssaków owadożernych (jeż, kret, ryjówka aksamitna, ryjówka malutka, rzęsorek rzeczek, zębietek białawy, nocek duży, nocek wąsatek, nocek Natterera, nocek rudy i borowiec wielki).

Gryzonie reprezentowane są przez 14 gatunków (wiewiórka pospolita, bóbr europejski, mysz domowa, polna, leśna, zaroślowa, badylarka, szczur wędrowny, śniady, piżmak, karczownik ziemnowodny, nornica ruda i polnik). W 2003 roku wsiedlone zostały, w ramach reintrodukcji, pierwsze osobniki popielicy. Obecnie należy uznać, że gatunek ten jest częścią zespołu drobnych ssaków zasiedlających PB.

Spośród ssaków parzystokopytnych stałe, jeszcze liczne ostoje mają sarny, jelenie i dziki. Szczególnie te ostatnie pełnią ważną funkcję biologiczną w Puszczy, sprzyjają bowiem utrzymaniu dobrego stanu sanitarnego lasu a także odnowieniom naturalnym drzew ciężkonasiennych, takich jak buk i dąb.

Z ssaków mięsożernych na terenie tym spotkać można lisa, jenota, borsuka, kunę leśną i domową, tchórza, gronostaja i łasicę, a na brzegach jezior i nieuregulowanych cieków wodnych także wydrę.

Obecnie na terenie Parku i otuliny systematycznie gnieździ się 141 gatunków ptaków (m.in. bielik, kania ruda, trzmielojad, orlik krzykliwy, błotniak łąkowy, bocian czarny, pliszka górska, gągoł, ohar, derkacz, kropiatka, krwawodziób, zimorodek).

Z 27 krajowych gatunków płazów i gadów w Puszczy i jej sąsiedztwie występuje 16 (jaszczurka zwinka, jaszczurka żyworodna, padalec zwyczajny, zaskroniec zwyczajny, żmija zygzakowata, traszka grzebieniasta, traszka zwyczajna, kumak nizinny, ropucha szara i zielona, rzekotka drzewna oraz żaby: jeziorkowa, wodna, śmieszka, trawna i moczarowa).

Bardzo bogata jest fauna motyli, reprezentowana przez około 400 gatunków, przy czym motyle dzienne stanowią około 60 gatunków (m.in. paź królowej, niestrzęp głogowiec, mieniak tęczowiec) odkryto też rzadkie gatunki pajęczaków, chrząszczy i mięczaków.

Spośród wszystkich rozpoznanych dotąd w Parku i otulinie gatunków fauny 169 objętych jest ochroną prawną na mocy Rozporządzenia Ministra Ochrony Środowiska. Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia 6 stycznia 1995. r. w sprawie ochrony gatunkowej zwierząt. W myśl tego rozporządzenia, w stosunku do gatunków chronionych zabrania się miedzy innymi:

• umyślnego zabijania,
• okaleczania,
• płoszenia,
• chwytania,
• przetrzymywania,
• preparowania,
• filmowania i fotografowania w miejscach rozrodu a także umyślnego niszczenia ich gniazd, lęgowisk, nor, jaj i młodych,
• niszczenia i usuwania krzewów i drzew (szczególnie dziuplastych), skarp i urwisk, śródpolnych i śródleśnych oczek wodnych oraz bagien - miejsc rozrodu i regularnego przebywania tych gatunków.

Jeszcze bardziej rygorystycznej ochronie podlegają stanowiska lęgowe bielika, kani rudej, orlika krzykliwego i bociana czarnego. Dla tych gatunków (podobnie jak dla 15 innych nie występujących w Parku) tworzy się strefy ochrony ścisłej (200 m) i ochrony częściowej (500 m). W pierwszej z nich obowiązuje całoroczny, a w drugiej trwający przez cały okres lęgowy zakaz wstępu oraz wszelkich prac, mających wpływ na rozmnażanie się tych gatunków.

Najrzadsze i najbardziej zagrożone wymarciem gatunki zwierząt krajowych zostały wpisane do Polskiej Czerwonej Księgi Zwierząt (Głowaciński 1992). Na terenie Szczecińskiego Parku Krajobrazowego i jego otuliny znaleziono dotychczas stanowiska 11 takich gatunków. Są to: bóbr europejski, wydra, gągoł, ohar, kania ruda, bielik, orlik krzykliwy, błotniak łąkowy, kropiatka, kozioróg bukowiec i jelonek rogacz.