В биологическом разнообразии области преобладают беспозвоночные (более 90%): простейшие, губки , черви, моллюски, ракообразные, паукообразные Самую многочисленную группу составляют насекомые: саранчовые, стрекозы, бабочки, жуки (майский хрущ, короед, усачи, долгоносики, плавунцы), двукрылые (мухи, комары, мошки, оводы, слепни), перепончатокрылые (пчелы, осы, шмели, муравьи) и пр.
Из позвоночных животных в области встречаются 24 вида рыб, земноводных и пресмыкающихся – 11, птиц – около 300, млекопитающих – 72, входящих в состав 6 отрядов и 17 семейств, в том числе насекомоядных 3 семейства – 11 видов, рукокрылых 1 семейство – 6 видов, зайцеобразных 1 семейство – 2 вида, грызунов 6 семейств – 32 вида, хищных 4 семейств – 17 видов, парнокопытных 2 семейства – 4 вида.
Из земноводных в области обитают обыкновенный тритон, лягушки, жабы и др. Имеются также немногочисленные рептилии (ящерица прыткая и живородящая, уж обыкновенный, гадюка).
Богат и разнообразен класс птиц. Среди них – глухарь обыкновенный, тетерев обыкновенный, рябчик, белая и серая куропатки, журавли, кулики, водоплавающие (лебеди, утки, гуси, крохали, лысуха), выпь, серая цапля. В области обитает 21 вид дневных хищников (пустельга, кобчик, ястребперепелятник, лунь, коршун, беркут, степной орел и др.) и 10 видов сов. Отряд воробьиных насчитывает до 50 видов (ворон, грач, галка, серая ворона, сорока, воробьи, жаворонки, трясогузки, синицы, ласточки, скворцы и др.). Ихтиофауна Омской области представлена озерноречными видами рыб. В настоящее время в реке Иртыш отмечены виды рыб следующих семейств: осетровые (осетр, стерлядь), лососевые (нельма), карповые (язь, лещ, плотва, елец, карась и др.), щуковые (щука), окуневые (окунь, судак, ерш), тресковые (налим), из класса круглоротых встречается минога.
В разных природных зонах области своеобразные условия существования, поэтому каждую из них населяет свой комплекс животных. В лесной зоне, например, обитают белка обыкновенная, заяцбеляк, колонок, горностай, соболь, лось, бурый медведь, росомаха, рысь; из птиц – глухарь обыкновенный, тетерев обыкновенный, рябчик, клест, кедровка и др. Богатые кормовые и защитные угодья тайги создают благоприятные условия для жизни животных круглый год. Поэтому в отличие от других зон области здесь нет резких сезонных изменений в составе населяющих ее животных. Зона лесостепи отличается смешанным составом животных. Для нее характерно сочетание лесных, луговых, степных видов, таких как заяцбеляк, заяцрусак, горностай, куница лесная, степной хорь, барсук, волк, корсак, лисица, колонок, косуля, разные виды бурозубки, полевки и др.
Небольшие водоемы создают прекрасные условия для обитания водоплавающих птиц – лысух, поганок, уток, лебедей. Богат и разнообразен комплекс животных травянистых степей: барсук, суслик, сурок, мышовка, тушканчик, заяцбеляк, заяцрусак, лисица обыкновенная, косуля сибирская, перепел, куропатка, стрепет, водоплавающие птицы и другие многочисленные виды. Особенно богаты пернатыми водноболотные угодья лесостепи и степи. В период миграции и гнездования здесь поселяется около 220 видов птиц (80% от всех видов птиц, обитающих на юге Западной Сибири). Здесь же отмечены гнездования 8 видов птиц, внесенных в Красную книгу России (например, степная теркушка, ходулочник, черноголовый хохотун, шилоклювка).
В Красную книгу Омской области занесено 21 вид млекопитающих и 94 вида птиц.
Омская область богата охотничьепромысловыми ресурсами. Многие дикие животные являются объектами охоты – например, пушные звери: ондатра, заяцбеляк, лисица обыкновенная, корсак, соболь, куница лесная, белка и др. Значительный интерес, как объект охоты, представляют копытные – лось, косуля сибирская, кабан.Охотничьи угодья области составляют 12634,1 тыс. га, в том числе территория государственных хозяйств - 2822,5 тыс. га, 133-х спортивных охотничьих хозяйств области - 5255 тыс. га, территория заказников - 669,9 тыс. га, государственный резервный охотничий фонд - 3825,5 тыс. га. Управление охотничьего хозяйства устанавливает сезонные квоты изъятия и нормы добычи на каждого охотника в день охоты, лицензионный отстрел лося, косули, кабана, медведя и других ценных пушных зверей, устанавливает сроки охоты, запрещает охоту на отдельные виды диких животных в ряде районов или на всей территории области. Сезон охоты с октября по февраль.