自然保护区属于东洋界华中区西部山地高原亚区，优越的森林生态环境给野生脊椎动物提供了良好的栖息、繁衍的理想之地，自然保护区内珍稀野生动物资源丰富。调查发现有脊椎动物29目85科227种。其中哺乳动物8目22科40种；鸟类12目32科95种；爬行动物3目10科38种；两栖动物2目8科22种；鱼类4目13科32种。
1988年国家公布的保护野生动物物种名录中，自然保护区有Ⅰ级保护哺乳动物物种有2种，即云豹、林麝，Ⅱ级保护哺乳动物物种有7种，即黑熊、藏酋猴、穿山甲、水獭、斑林狸、小灵猫、大灵猫；Ⅰ级保护鸟类就有2种，即黄腹角雉和白颈长尾雉，Ⅱ级保护鸟类有15种，鸢、苍鹰、雀鹰、松雀鹰、赤腹鹰、蛇鵰、灰背隼、白鹇、红腹锦鸡、褐翅鸦鹃、草鸮、鵰鸮、斑头鸺鹠、红角鸮和长耳鸮；Ⅱ级保护两栖动物有2种，即大鲵和虎纹蛙。
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