В зоне тундры видовое разнообразие животных невелико и представлено животными, постоянно живущими в тундре и откочевывающими на холодное время года.
Млекопитающие и птицы первой группы на зимнее время накапливают толстый слой подкожного жира, мех и перья на теле и конечностях становятся более густыми, некоторые животные меняют окраску на белую.
Вторая группа представлена в основном птицами, и их прилет полностью меняет внешний облик тундры. В основном это водные и околоводные виды птиц: гаги - гребенушка малая, обыкновенная; гагары - белоклювая, краснозобая, чернозобая; гуси - белолобый, гуменник, пискулька; речные утки - шилохвость, свиязь, широконоска; нырковые утки - хохлатая и морская чернети, луток, морянка, турпан и др. Крупных хищных птиц в тундре немного - сокол-сапсан, мохноногий канюк, белая сова.
Своеобразие животному миру тундр придают арктические и циркумполярные виды животных - песец, лемминги, белая сова, тундровая куропатка, морянка, поморники, некоторые кулики и др.
Из таежной зоны в тундру заходят также: горностай, ласка, лисица, росомаха, бурый медведь.
Из диких копытных в тундре водится только северный олень, а в летние месяцы сюда заходят лоси, откочевывающие из таежной зоны в кустарниковую тундру. Часть животных остается зимовать в тундре, где они придерживаются пойм крупных рек, богатых кустарниковой (ивняковой и ерниковой) растительностью.
В северных районах тундры обитают белый песец, дикий северный олень, полярный волк, росомаха, заяц, горностай, ласка и ряд мышевидных - лемминги, полевки, землеройка. Обского лемминга в большом количестве можно встретить только на севере, а копытный лемминг обитает в средней части автономного округа и на Полярном Урале. На островах и побережье Карского моря встречается белый медведь. В прибрежных водах моря из китовидных водится белуха, а из ластоногих - нерпа, гренландский тюлень, морской заяц, морж.
На юге тундры встречаются живородящая ящерица, тритон (сибирский углозуб), травянистые и остромордые лягушки.