In Nationaal Park De Groote Peel vinden we een uitgebreide fauna. Deze bestaat voornamelijk uit vogels.
Ook zijn er ongewervelden, vlinders en libellen, die karakteristiek zijn voor hoogveen. Daarbij horen o.a. het spiegeldikkopje en verder de veenmier en de veenmol.
Daarnaast zijn er:
Zoogdieren
Reeën
Reeën zijn vaste bewoners van De Groote Peel. Ze komen in lage dichtheden voor. Dit hangt samen met het beperkte voedselaanbod binnen het gebied en de schuilmogelijkheden, die alleen in de randen van het gebied aanwezig zijn.
Vleermuizen
In De Groote Peel komen diverse soorten vleermuizen voor. Deze zijn beschermd, zowel met de Natuurbeschermingswet als de Habitatrichtlijn. Het gaat om de watervleermuis, de dwergvleermuis, de ruige dwergvleermuis en de laatvlieger. Mogelijk komt ook de grootoorvleermuis voor.
Uitheemse dieren
Naast de oorspronkelijk inheemse dieren zijn er ook diverse uitheemse soorten die De Groote Peel als leefgebied benutten. Deze soorten zijn om twee redenen schadelijk. Op de eerste plaats omdat ze schade toebrengen aan de omgeving. De bisamrat en de beverrat worden bijvoorbeeld bestreden vanwege de schade die ze aan dammen en oevers toebrengen. Op de tweede plaats verdringen ze de inheemse fauna of benutten deze als prooi.
Reptielen, amfibieën en vissen
Van de herpetofauna (verzamelnaam voor reptielen en amfibieën) zijn de gladde slang, de levendbarende hagedis en de heikikker belangrijke en karakteristieke soorten van Nationaal Park De Groote Peel.
Bijzondere vis
De Amerikaanse hondsvis komt voor in de plassen in De Groote Peel. Hoewel dit een exoot is, is hij van belang als voedsel voor visetende vogels, zoals de roerdomp en de fuut.