В лесотундре обитают как тундровые, так и таежные животные. Сюда проникают лось, бурый медведь, белки, ондатры, трехпалый дятел, белокрылый клест и стаи белых куропаток. Лось на территории автономного округа встречается лишь в летний и осенний период. С наступлением зимы лоси и дикие олени уходят. В автономном округе распространен полярный волк, обычно встречающийся неподалеку от оленьих стад.
Здесь больше чем в тундре зайца беляка, появляется белка. Долины рек Обь и Полуй, а также непромерзающие озера, речки, болота на водораздельных пространствах населяет ондатра. Больше половины общей численности выдры обитает в реках Нижне- и Верхнеполуйского природных районов.
Водоплавающая дичь представлена речными и нырковыми утками, гусями. Самыми распространенными видами уток являются кряква, свиязь, шилохвость, широконоска, чирок-свистунок, чирок-трескунок, хохлатая чернеть, морская чернеть, морянка, гоголь, синьга, луток, длинноносый крохаль, большой крохаль. Из гусей - гуменник и белолобый.
Из птиц типичные обитатели хвойного леса - дятел, клест - гнездятся в разреженных лиственничниках по Полую, там же на участках с темнохвойными лесами встречаются гаичка, кукша, глухарь. В лесотундре больше волков чем в тундре, при миграциях бывает много песца, и зимой держатся стаи белых куропаток.
Наличие лишайниковых редколесий обеспечивает довольно стабильную численность дикого северного оленя на территории Пуровского и Красноселькупского районов (Надымско-Пуровской и Пуровско-Красноселькупской группировки).