Prostrano sumovito podrucje Parka i specifican rezim zastite stvorio je povoljne uvjete za zivot i razvoj mnogih zivotinjskih vrsta. Najzanimljiviji stalni stanovnici su mrki medvjed (Ursus arctos) i vuk (Canis lupus). Sustavno pracenje zivota i kretanja medvjeda provodi se vec desetak godina. Utvrdeno je da mu radijus kretanja znatno prelazi granice Nacionalnog parka pa ga se nastoji zastititi na cjelokupnom prostoru kretanja. Vuk je ovdje takoder nasao jedno od posljednih, dragocjenih utocista. Znacajna je i rijetka i zasticena vidra (Lutra lutra). Od ostalih sisavaca tu obitavaju: divlja macka (Felis silvestris), kuna zlatica (Martes martes), jazavac (Meles meles) , srne (Capreolus capreolus), divlja svinja (Sus scrofa) i dr.
Na podrucju Plitvica utvrdeno je 126 vrsta ptica, od kojih se oko 70 vrsta ovdje stalno gnijezdi. Naseljavaju cetiri razlicite vrste stanista: sume, vode, otvorene predjele (polja, livade) te kamenjare i stijene. U sumama gnijezde se: tetrijeb gluhan (Tetrao urogallus), sjenice (Parus sp.), muharice (Ficedula sp.), djetlici (Dendrocopus sp.), jastreb kokosar (Accipiter gentilis), kobac pticar (Accipiter nisus) i dr. U predjelima uz vodu gnijezde se divlja patka (Anas platyrhynchos), mala prutka (Actitis hypoleucos), vodomar ribar (Alcedo atthis), pastirice (Motacilla sp.), gnjurac pilinorac (Tachybaptus ruficollis). Na otvorenim predjelima Parka prebivaju vjetrusa klikavka (Falco tinnunculus), pupavac bozijak (Upupa epops), mali slavuj (Luscinia megarhynchos), obicna juricica (Carduelis cannabina) i dr. Kamenjare i stijene naseljavaju: divlji golub (Columba livia), sovuljaga buljina (Bubo bubo), obicna kamenjara (Oenanthe oenanthe) i crvenorepa sijenjarka (Monticola saxatilis).
Plitvicki potoci i jezera bogati su ribama - potocna pastrva (Salmo truta) i rijecnim rakovima (Astacus astacus).