梵凈山自然保護區憑借其保存完好的森林植被，以及歷經上億年維持的自然生態平衡，為眾多珍禽異獸打造了適宜棲息繁衍的理想家園，堪稱野生動物的樂園。
經考察發現，梵凈山擁有華中、華南、西南三個區系的動物。已探明的陸棲脊椎動物達319種，其中獸類有68種；被列入國家保護范疇的珍稀動物有30余種，尤以黔金絲猴、華南虎、云豹、白頸長尾雉、大鯢等最為珍貴。
黔金絲猴
在梵凈山豐富的動物種類中，黔金絲猴尤為珍貴。金絲猴作為我國特有的珍貴獸類，曾在漫長歲月里，廣泛活躍于西南、西北和華中的廣袤森林，其活動范圍跨越了現今的亞熱帶和溫帶地區。然而，隨著自然環境變遷與人類社會發展，如今金絲猴僅分布于我國四川、甘肅、陜西、湖北及云南和貴州的部分區域。
在遠離人類、云霧繚繞的群山之中，金絲猴數量日益稀少，已成為世界瀕危物種之一，被列為我國一類保護動物，堪稱稀世珍寶。黔金絲猴是我國三種金絲猴（川金絲猴、滇金絲猴、黔金絲猴 ）中，數量最少、分布范圍最窄、瀕危程度最高的一種。它又名灰金絲猴、白肩仰鼻猴，因尾巴修長形似牛尾，當地群眾俗稱其為牛尾猴，隸屬于靈長目猴科、疣猴亞科仰鼻猴屬。其另一顯著特點是體型較大，成年雄猴體重可超15公斤。這種猴子僅產于梵凈山的原始密林，數量極為稀少，目前僅存750只左右。
由于黔金絲猴棲息于人跡罕至的深山密林中，外界對其了解甚少。國外對黔金絲猴的認知，僅源于1903年英國人湯姆斯在中國收購的一張殘缺皮張（現藏于英國大英博物館）；國人對它的了解，也多局限于報刊的有限報道，真正目睹過黔金絲猴的人寥寥無幾。保護區設立后，管理部門組織專業隊伍，對黔金絲猴展開系統的跟蹤調查及生態習性研究。上世紀90年代后，依據林業部下達的課題，對其進行人工馴養及繁殖技術研究。在科研人員的不懈努力下，該課題取得重大突破，保護區內的盤溪動物實驗場已成功繁育出3只人工飼養的黔金絲猴，且它們健康活潑。
黔金絲猴顏面呈天藍，鼻孔朝天，與其他金絲猴相比，除毛色偏灰外，肩膀上還有一塊醒目的白斑，因此也被稱為白肩仰鼻猴。其性情溫和，動作靈巧敏捷，長尾巴搭配炯炯有神的眼睛，模樣美麗且富情感。
黔金絲猴主要棲息在梵凈山海拔1400 - 1900米的常綠、落葉闊葉混交林中，它們喜愛群居，團結友愛，從不侵害農作物，故而較少遭受人為傷害。它們主要在高大喬木的樹冠層活動，爬樹靈活，常攀至樹梢，或瞭望、或休憩、或采食樹葉、花、果及樹皮。其跳躍能力超強，借助樹枝反彈力，能輕松躍過十幾米遠的距離。黔金絲猴機警異常，猴群轉移或逃跑時，通常沿前猴路線行進，一般公猴在前，亞成體、幼猴和母猴居中，公猴“壓陣” 。未受驚時，多采用攀緣、悠蕩、輕跳等緩慢方式移動；受驚時則以跳躍為主，瞬間從一樹躍至另一樹。
黔金絲猴主要以多種植物的葉、芽、花、果、皮為食，偶爾也會捕食昆蟲、小鳥、鳥蛋及溝邊螃蟹等。夏季，梵凈山森林繁茂，食物豐富，黔金絲猴十分活躍，猴群分散成小群體，隱匿于林海中；秋天，果實累累，它們身強體壯、毛皮油亮，一邊采食，一邊相互梳理、嬉戲，此時期也是它們的主要交配季，雌雄猴頻繁互動，幼仔和亞成體活動如常，不受干擾。冬季，高山樹葉落盡，食物減少，天寒地凍，黔金絲猴遷至海拔較低的山腰活動，猴群聚集取暖，老弱病幼狀況堪憂，身體愈發瘦弱，活動量大幅減少；待春天來臨，萬物復蘇，它們采食新芽、花苞，逐漸恢復活力。
母猴產仔后，嬰猴渾身毛絨絨，淺灰色，腦袋圓、尾巴長，小藍臉配朝天鼻和黑寶石般的眼睛，十分可愛。嬰猴出生即被母猴緊抱懷中，不吸奶時會好奇張望世界。隨著成長，嬰猴逐漸離開母體，但仍在母猴身邊活動，遇動靜即被母猴抱緊。群體中其他猴子對嬰幼猴關愛有加，幼猴在群體中備受呵護。春末夏初，幼猴長大，絨毛變化，開始調皮玩耍、采食，偶爾撒嬌，亞成體采食時會小心避免引發成年猴的“食物危機” 。
梵凈山鳥類
梵凈山的莽莽林海中，棲息著豐富多樣的鳥類。經調查統計，梵凈山鳥類總計達191種，另有4個亞種。受植被、地形、氣候、海拔高度、食物資源、物種競爭以及鳥類自身生物學特性等諸多因素影響，鳥類在梵凈山呈現出明顯的垂直分布特征，可劃分為三個垂直帶：
- 山腳低山鳥類：活動于海拔1100米以下的常綠闊葉林以及山腳的農田、耕地、村莊等區域。這里山勢平緩，氣候溫暖，生態環境復雜多樣，適宜眾多鳥類繁殖。主要鳥類包括池鷺、灰胸竹雞、雉雞、珠頸斑鳩、普通翠鳥、家燕、黃臀鵯、灰卷尾、喜鵲、白頸鴉、烏鴉、壽帶鳥、紅頭長尾山雀、山麻雀、白腰文鳥、鳳頭鴨、白頸長尾雉及鴛鴦等 。其中，白頸長尾雉屬我國一類保護動物，極為珍稀；鴛鴦通常為南方遷移性候鳥，但在梵凈山適宜環境中定居營巢，成為留鳥。此外，該區域還有多種鸮形目鳥類，即人們俗稱的貓頭鷹或夜貓子 。大的如長耳鸮、鵬鸮 ，小的如領鵂鹠、斑頭鵂鹠僅有大山雀大小。貓頭鷹晝伏夜行，形象兇惡，叫聲凄慘，常令當地人產生“夜貓叫，有禍到”的誤解，實則它們以蛇、鼠為主要食物，是森林和農田的益鳥，對維護生態平衡作用重大。草鸮屬草鸮科，形態獨特，面形似猴，又名“猴面鷹” ，善于捕鼠，但因幼鳥脆弱、營巢位置易受傷害，數量較少。
- 中山鳥類：活動范圍在海拔1100 - 2100米的常綠落葉混交林和落葉闊葉林中 。主要鳥類有紅腹錦雞、紅腹角雉、勺雞、啄木鳥、相思鳥、多種畫眉、柳鶯、山雀、酒紅朱雀、白冠長尾雉等 。其中，白冠長尾雉、紅腹錦雞是國家保護珍稀物種 。紅腹錦雞美麗動人，被譽為“貴州省鳥” ；紅腹角雉在梵凈山數量較多，在萬寶巖、回香坪等食宿點附近林地，游客常能見到它們覓食嬉戲的身影。
- 山頂鳥類：活動于海拔2100 - 2500米的杜鵑矮林、箭竹灌叢和次生草甸帶 。此地帶氣候惡劣，環境單一，鳥類相對較少。代表鳥類有白腰雨燕、太陽鳥、柳鶯等 。山頂的太陽鳥小巧玲瓏，羽毛五彩斑斕，叫聲悅耳，深受游客喜愛。
梵凈山兩棲類和爬行類動物
梵凈山還棲息著大量兩棲類和爬行類動物，初步調查顯示共有75種，其中兩棲類34種，爬行類41種。
- 珍稀兩棲動物：包括尾斑瘰螈、大綠蛙、合征姬蛙、棘指角蟾、峨眉髭蟾、大樹蛙、大鯢等7種 。峨眉髭蟾俗稱胡子蛙，數量稀少，獨特之處在于春天繁殖季雄蛙嘴上會長出角髭，繁殖期過后角髭消失 。該蛙為我國特有，僅分布于四川峨嵋山和貴州梵凈山，生活在海拔700 - 1700米的山上，4 - 5月下溪溝產卵 。大鯢是國家二級保護動物，傍晚在山腳下溪溝邊，常能聽到其類似小孩哭聲的“哇哇”叫聲，故而被當地人稱為“娃娃魚” 。大鯢四肢肥短，體形似娃娃，喜棲息于山區水質清澈、水流湍急、水溫低且河床多洞穴的溪流中，多獨自生活，懼光喜暗，夜間外出覓食，以蟹、蛙、魚等為食 。此外，梵凈山還有棘腹蛙、棘胸蛙，即當地人所說的“石蚌” ，《貴州通志》曾有記載，其形似青蛙，個體較大，曾是美味佳肴 。保護區成立后，為保護野生動物資源，已禁止捕捉野生石蚌，鼓勵人工飼養以合理開發利用。
- 珍稀爬行類動物：梵凈山珍稀爬蟲類有三種，即無顳鱗游蛇、花尾斜鱗蛇、眼斑水龜 。其中無顳鱗游蛇是我國極為稀少的蛇種，國內標本都難得一見 。梵凈山蛇類豐富，有32種，其中毒蛇7種，包括五步蛇、菜花烙鐵頭、烙鐵頭、竹葉青、麗紋蛇、銀環蛇、絞花林蛇 。五步蛇最為出名，又名尖吻蝮蛇，頭背棕黑，頭側土黃，背部棕為主、稍帶灰綠，斑紋似棋盤格子，常棲息于溪邊陰暗潮濕處，善于偽裝，毒液量大，人畜被咬后短時間內可致死 。但五步蛇也是重要藥材資源，在古代就用于治療麻風、風濕等疾病，現代研究發現其毒液經提純后有極高藥用價值，可用于治癌等，被稱為“藥中黃金” 。不過，在梵凈山旅游線路上，毒蛇較為少見，保護區成立以來，未發生游客被毒蛇傷害事件。
梵凈山魚類
梵凈山溪河交錯，水質純凈，魚類資源豐富，盛產諸多名貴魚類，如四鰓魚、山麻魚、銅魚、游魚、桂魚、青魚、鱸魚等 。四鰓魚產于梵凈山肖家河一帶，極為罕見，體型似鯉，因比一般魚多兩個鰓而得名 。它們多生活在陰河，漲水時游出，水退返回，捕捉難度大，體型大者可達數十斤，味道鮮美，是梵凈山地區食用珍品“三珍”之一 。
眾多魚、蟲、鳥、獸在梵凈山的叢林、溪河間繁衍生息，共同構建起一個生機勃勃、神奇迷人的動物世界。（孫敦頤）