На территории парка зарегистрированы 182 вида позвоночных животных. Млекопитающие представлены, в частности, куторой (Neoinys fodiens), зайцами беляком (Lepus timidus) и русаком (L. europaeus), бобром (Castor fiber), белкой (Sciurus vulgaris), лесной соней (Dryomys nitedula), желтогорлой мышью (Apodemus flavicollis), лесной куницей (Martes martes), выдрой (Lutra lutra), лосем (Alces alces), косулей (Capreolus capreolus), кабаном (Sus scrota). Предположительно есть выхухоль (Desmana moschata), занесенная в Красную книгу Российской Федерации. С 1996 г. на территории парка формируется вольная популяция зубра (Bos bonasus).

В фауне птиц 130 гнездящихся видов, из них 45 редки. Встречаются глухарь (Tetrao urogallus) и рябчик (Tetrastes bonasia), что является редкостью для лесостепной зоны. Близ южных границ своих ареалов обитают здесь мохноногий сыч (Aegolius funereus), желна (Dryocopus martins), желтоголовый королек (Regulus regulus), хохлатая синица (Parus cristatus), кедровка (Nucifraga caryocatactes). Совы представлены, помимо мохноногого сыча, домовым сычом (Athene noctua), серой неясытью (Strix aluсо) и ушастой совой (Asio otus), дневные хищные птицы — черным коршуном (Milvus migrans), тетеревятником (Accipiter gentilis), перепелятником (A. nisus), чеглоком (Falco subbuteo), кобчиком (F. vespertinus) и змееядом (Circaetus gallicus). Последний вид занесен в Красную книгу Российской Федерации. Все виды дневных хищных птиц и сов на территории парка относительно редки. К редким видам принадлежит также выпь (Botaurus stellaris). Из числа мелких воробьиных птиц на территории парка встречаются такие редкие в Орловской области виды, как длиннохвостая синица (Aegithalos caudatus), горихвостка-чернушка (Phoenicurus ochruros), желтоголовая трясогузка (Motacilla citreola), зеленая пеночка (Phylloscopus trochiloides).

Земноводные и пресмыкающиеся представлены 15 видами. Среди них веретеница (Anguis fragilis) и обыкновенная гадюка (Vipera berus) — редкие в Орловской области виды. В парке зарегистрирован жук-олень (Lucanus cervus) — редкий вид, в прошлом внесенный в Красную книгу СССР.

© Справочник "Национальные парки России". Москва: Изд-во Центра охраны дикой природы, 1996 г.