Животный мир тайги значительно богаче - белка, заяц-беляк, бурый медведь, волк, лисица, горностай, соболь и др. Из насекомоядных - крот, землеройка, еж; из рукокрылых - обыкновенный ушан, серая летучая мышь. Пернатое население таежной зоны разнообразнее тундровой: утки, гуси, бекасы, дупели, кроншнепы, кулики и др. Обитают здесь и ястреб-тетеревятник, беркут, мохноногий канюк, орлан-белохвост. Из пресмыкающихся и земноводных - гадюка, обыкновенный уж, серая жаба, живородящая ящерица.
Большое хозяйственное значение имеют рыбные запасы. Обилие кормов в заливаемых поймах рек и озерах, а также достаточное количество нерестилищ благоприятствуют размножению и нагулу рыбы.
Из всех северных рек России Обь - самая рыбная. Рыбы Севера - это, прежде всего, сиги, а нижняя Обь, Таз и их притоки - поистине главное царство сиговых рыб. Такого их богатства больше нет ни в одной другой реке мира. Здесь добывают ежегодно 10 - 11 тыс. т ряпушки, пеляди, муксуна, чира, сига-пыжьяна, тугуна, омуля и нельмы, что составляет почти половину всего улова сиговых в России, или треть мирового, автономный округ дает товарной рыбы больше, чем вся Восточная Сибирь. Видовой состав уловов на 70 - 80% состоит из сиговых рыб. Рыба играет очень большую роль в жизнеобеспечении коренных народов Севера. Образ жизни хантов и ненцев во многом ориентирован на рыболовство.
В пресных водах автономного округа обитают 40 видов рыб, из которых 26 являются промысловыми. Наибольшее количество видов рыб (26) обитает в Оби. Почти все они относятся к промысловым. Большая часть ведет мигрирующий образ жизни. Меньше всего видов рыб обитает в реках и озерах Северного Ямала - около 7 - 8.
Кроме сиговых из рыб, относящихся к ценным лососевидным, на территории автономного округа встречаются таймень, хариус, голец. Численность тайменя стремительно сокращается - он стал редок в реках Сыня, Войкар, Собь, в реках Южного Ямала. В автономном округе относительно высокая численность тайменя пока еще сохраняется в верховье Таза и в Худосее. Хариус распространен в горных реках Урала, в притоках Таза: на полуострове Ямал и Гыданском полуострове; там же, а также в верховьях реки Щучья и в озере Большое Щучье встречается голец.
На территории автономного округа встречается около 250 видов птиц, причем немногим менее 200 из них гнездятся. Большинство представителей фауны пернатых, около 90 видов птиц - мелкие воробьиные. Довольно много видов куликов - 37. Видов уток в списке автономного округа - 23, из них гнездится - 18. В летний период в тундре обитает более 75 видов птиц (белая сова, тундровая и белая куропатка, пуночка, поморники, кулики, утки, лебеди, казарки, гуси). Большинство птиц - перелетные, среди них преобладают водоплавающие.
Богата лесная зона тетеревиными птицами (куропатка, рябчик, глухарь, тетерев). Из хищников волк обычен в окраинных частях тайги, где он следует за стадами домашних и диких оленей.
Лесная зона региона богата водоемами, эта область густо и равномерно населена водоплавающими и болотными птицами. Особенно много здесь ценных речных уток: кряквы, свиязи, чирка свистунка, шилохвости. Из нырковых уток наиболее обычны гоголь, хохлатая чернеть, крохали. Особенно богат утками бассейн средней и нижней Оби.
С водоемами связаны и места обитания ондатры, выдры (предпочитает верховья рек), норки.
Лоси активно используют гари и вырубки с различной степенью возобновления древесно-кустарниковой растительности, но практически исчезли на территориях промышленного освоения и в местах, легкодоступных для снегоходного транспорта.