Позвоночные животные в урочище Петрова балка представлены более 40 видами. Зарегистрировано 2 вида рептилий, 7 видов млекопитающих. Орнитофауна урочища насчитывает 35 видов гнездящихся и залетных видов. Один вид птиц - черный коршун - и один вид млекопитающих - обыкновенный (степной) сурок - являются редкими и занесены в Перечень редких и находящихся под угрозой исчезновения диких животных, обитающих на территории Курской области, для занесения в Красную книгу Курской области, утвержденный приказом департамента экологической безопасности и природопользования Курской области от 27.05.2013 N 109/01-11.
Отряд Чешуйчатые - Squamata
Подотряд Змеи - Serpentes
Семейство Ужовые - Colubridae
Обыкновенный уж - Natrix natrix
Отряд Чешуйчатые - Squamata
Подотряд Ящерицы - Lacertilia
Семейство Настоящие ящерицы - Lacertidae
Ящерица прыткая - Lacerta agilis
Отряд Аистообразные - Ciconiiformes
Семейство Аистовые - Ciconiidae
Белый аист - Ciconia ciconia (Linnaues, 1758)
Отряд Соколообразные - Falconiformes
Семейство Ястребиные - Accipitridae
Черный коршун - Milvus migrans (Boddaert, 1783)
Луговой лунь - Circus pygargus (Linnaues, 1758)
Обыкновенный канюк - Buteo buteo (Linnaues, 1758)
Отряд Курообразные - Galliformes
Семейство Фазановые - Phasianidae
Серая куропатка - Perdix perdix (Linnaues, 1758)
Перепел - Coturnix coturnix (Linnaues, 1758)
Отряд Журавлеобразные - Gruiformes
Семейство Пастушковые - Rallidae
Коростель - Crex crex (Linnaues, 1758)
Отряд Голубеобразные - Columbiformes
Семейство Голубиные - Columbidae
Обыкновенная горлица - Streptopelia turtur (Linnaues, 1758)
Отряд Кукушкообразные - Cuculiformes