Животный мир области типичен для южной тайги и хвойно-широколиственных лесов и, в основном, представлен лесными видами. Это крупные и мелкие хищные звери, копытные, насекомоядные, зайцеобразные, грызуны, из птиц - воробьиные, куриные, дневные и ночные хищники. Для открытых ландшафтов характерны мелкие грызуны, рукокрылые, хищники, утиные, бекасовые, чайковые. Земноводных насчитывается 9 видов. Водоплавающие птицы и кулики, обитающие в водоёмах, представляют собой обособленную группу птиц, жизнь которых тесно связана с водой. По рекам, озёрам и болотам области их встречается около 70 видов. Из насекомоядных животных довольно обычна в водоёмах водная землеройка, или кутора, реже встречается выхухоль. Обитающая в местных водоёмах водяная полевка больше известна в области как водяная крыса, являющаяся объектом охоты и дающая красивый мех. Пресмыкающиеся животные мало характерны для северных широт, и поэтому видовой состав их в области очень ограничен. Фауна пресмыкающихся области насчитывает пять видов: три вида ящериц и два вида змей. Птицы области имеют наибольшее количество видов из всего состава позвоночных животных. Половина их относится к птицам леса и объединяет в себе несколько самостоятельных отрядов. Большинство представителей орнитофауны леса - типичные представители таёжных лесов. В лесах обитают представители многих отрядов млекопитающих. Из хищных млекопитающих, кроме рыси и медведя, встречаются: волк, лисица, енотовидная собака, барсук, куница, хорёк, горностай, ласка. Из грызунов обычны: заяц-беляк, белка обыкновенная, белка - летяга (не для всех районов), рыжая лесная полевка, полёвка обыкновенная, причём, последняя обычно сопутствует разработкам под пашню лесной целины. Рукокрылые (летучие мыши), населяющие область, не отличаются большим разнообразием и почти все могут быть отнесены к обитателям леса. Эта слабо изученная в области группа состоит из нескольких видов, к числу которых относятся: ночницы - водяная и усатая, ушан, вечерницы - малая и рыжая, нетопырь-карлик и обыкновенный двухцветный кожан. Копытные животные: лось, пятнистый олень, косуля, марал, и кабан, который заходит из охотничьих хозяйств Тверской области. Из млекопитающих в полях и лугах обитают представители трёх отрядов. Среди них грызуны: несколько видов полёвок, мышей, хомяков и заяц-русак. Отдельные виды мышевидных грызунов сравнительно мало изучены в области. Самая маленькая из них - мышь-малютка. Она встречается во многих районах области. Площадь закреплённых охотничьих угодий - 3110 тыс. га.
Образовано 20 заказников местного значения, где охраняются: белка, заяц-беляк, лось, кабан, глухарь, тетерев, рябчик и другие животные. В Ермаковском (Пошехонский район) и Козском (Первомайский район) заказниках обитают бобры, в Сотинском (Любимский район) - бобр и выхухоль, в Устьевском (Ростовский район) основной объект охраны - выхухоль. В этих угодьях обитают около 50 видов охотничьих животных, основными промысловыми являются: лось, кабан, белка, заяц-беляк, лисица, енотовидная собака, хорь лесной, куница, ондатра, водоплавающая и боровая птица; 6 видов млекопитающих относятся к лицензионным, добыча которых ограничена: это - лось, кабан, бобр, выдра, медведь. Из-за малой численности запрещена охота на куропатку белую и серую. Охота на волка сроками не ограничена и поощряется. Остальные охотничьи заказники - общевидовые. Два микрозаказника - энтомологические: в Переславском районе - шмелиный, в Угличском - охраняются колонии муравьёв, гнёзда шмелей и одиночных пчёл. Общая площадь заказников 168,6 тыс. га, что составляет 4,6% от площади области.
Рыбохозяйственный фонд области составляют реки, озёра, пруды и водохранилища. В естественных водоёмах области встречаются: лещ, судак, щука, синец, чехонь, налим, язь, плотва, густера, окунь, жерех, снеток, ёрш, ряпушка, сом, елец, белоглазка, линь, карась, уклея, берш, голавль, подуст, стерлядь, щиповка, вьюн, пескарь, нельма, пелядь, хариус, гольян, красноперка, верховка, сазан, голец. В прудах рыбхозов выращиваются: толстолобик, белый амур, переселённые из дальневосточных районов, а также карп. Эти рыбы, помимо хозяйственного значения, играют большую роль в борьбе с зарастанием водоёмов. На р. Волге образованы обширные искусственные водоёмы. Новый гидрологический режим вызвал изменения качественного состава ихтиофауны. Полностью исчезли проходные рыбы - осётр, севрюга, белуга, белорыбица и другие. В водохранилища проникли и образуют промысловые скопления белозерский снеток и ряпушка. Из новых видов, вселённых недавно, - пелядь, которая всё чаще встречается в Рыбинском и Горьковском водохранилищах. Основные промысловые виды рыб: лещ, щука, судак, синец, плотва, окунь, густера, налим, язь, жерех, ряпушка, уклея, карась, сом, чехонь, снеток, всего - 39 видов. Охраняемые виды: верхневолжская популяция европейского хариуса, переславская ряпушка.