Dentro dos mamíferos destaca-se a presença de coelhos, lebres, raposas, doninhas, fuinhas, lontras, texugos, sacarrabos, ginetas, gato bravos, javalis e ainda, possivelmente, do lince ibérico.
 

Existem diversas grutas com significativo interesse espeleológico, quer do ponto de vista da morfologia cársica, quer ao nível biológico especialmente pelas comunidades de morcegos que aí se abrigam.

Na avifauna merecem uma atenção especial - pela sua raridade e pelo facto das populações se encontrarem em regressão - as seguintes espécies: águia-cobreira, águia calçada, peneireiro-cinzento, milhafre-real, tartaranhão-caçador, sisão, alcaravão, cegonha-negra, águia-real, grifo, abetarda e grou.

 

De destacar também as espécies de anfíbios e répteis, bem como a fauna piscícola, já que 0a serra é atravessada pelo rio Chança, que demarca a fronteira entre Espanha e Portugal, desaguando no Guadiana, junto à aldeia de Pomarão. 
 

A situação geográfica, o substrato rochoso peculiar, as condições climáticas, o rico coberto vegetal e a estrutura paisagística em mosaico, diversificada e rica, conferem às comunidades animais aí existentes um elevado número de nichos ecológicos que vale a pena conhecer, seja através do circuito pedestre já definido, ou numa jornada a seu belo prazer.