В пределах национального парка зарегистрированы 220 видов наземных позвоночных животных (38 видов млекопитающих, 177 видов птиц, из них 129 гнездящихся, 5 видов земноводных и пресмыкающихся), что составляет около 75% их видового богатства на территории Карелии и смежных районов Архангельской области.

Можно считать, что население позвоночных животных парка способствует поддержанию стабильности их популяций на всем пространстве между Белым морем и Онежским озером. Повышенная встречаемость характерна для таких малочисленных во многих других районах Севере-Запада европейской части России видов, как луток (Mergus albellus), дербник (Falсо columbarius), мородунка (Xenus cinereus), гаршнеп (Lynmocryptes minimus), бородатая неясыть (Strix nebulosa), воробьиный сыч (Glaucidium passerinum),трехпалый дятел (Picoides tridactylus), кукша (Perisoreus mfaustus), пеночка-таловка (Phylloscopus borealis), зеленая пеночка (Ph. trochiloides), малая мухоловка (Muscicapa parva), дубровник (Emberiza aureola), белокрылый клест (Loxia leucoptera).

Фауна региона имеет ярко выраженный таежный облик. Более 50 видов позвоночных животных обитают здесь вблизи границ своих ареалов. Близ северного предела распространения находятся, в частности, обыкновенный крот (Talpa europaea), лесная мышовка (Sicista belulina), лесной хорь (Mustela putorius), кабан (Sus scrota), черный коршун (Milvus migrans), коростель (Crex crex), погоныш (Porzana porzana), вяхирь (Columba palumbus), белоспинный дятел (Dcndrocopos leucotos), сорокопут-жулан (Eanius collurio), соловей (Luscinialuscinia), бормотушка (Hippolais caligata), обыкновенный (Eocustella naevia) и речной (E. fluvialilis) сверчки, болотная (Acrocephalus paluslris) и садовая (A. clumetorum) камышевки, пеночка-трещотка (Phylloscopus sibilalrix), серая (Sylvia communis) и черноголовая (S. aliicapilla) славки, щегол (Carduelis carduelis). Красно-серая полевка (Clethrionomys rufocanus) и росомаха (Gulo gulo) обитают здесь у юго-западных границ своих ареалов. Здесь же проходит южная граница современного ареала северного оленя (Rangifer larandus).
Территория парка служит убежищем для 43 редких и/или уязвимых видов животных, 19 из которых включены в Красные книги Российской Федерации и/или Карелии. В национальном парке находится самая многочисленная на русском Севере группировка видов рыбоядных хищных птиц, занесенных в Красную книгу России: установлено гнездование более 20 пар орлана-белохвоста (Haliaeetus albicilla) и 12 пар скопы (Pandion haliaetus). Население еще одного вида Красной книги России — беркута (Aquila chrysaelos) — насчитывает 8 гнездовых пар.

Водно-болотные угодья парка относятся к водно-болотным угодьям национального значения. В периоды миграций здесь останавливаются для отдыха и кормежки многочисленные стаи лебедей, гусей, казарок, куликов, речных и нырковых уток, отдавая предпочтение мало посещаемым людьми участкам парка. Водно-болотные угодья парка имеют ключевое значение и как место размножения водоплавающих и околоводных птиц. В частности, именно здесь находятся самые южные в Карелии и Архангельской области места массового гнездования и линьки лебедя-кликуна (Cygnus cygnus) и гуменника (Anser fabalis). Высокая плотность населения характерна и для связанных с водоемами и реками млекопитающих: ондатры (Ondatra zibethica), европейской (Mustela lutreola) и американской (М. vison) норок, выдры.

Энтомофауна национального парка пока изучена слабо. Однако уже первые исследования показали, что здесь сохранились и еще довольно многочисленны некоторые виды насекомых, редкие в других районах Фенноскандии. В частности, на территории парка найден довольно редкий усач трагозома (Tragosoma depsarium), личинки которого развиваются в стволах мертвых деревьев, преимущественно сосен и елей. Многие из обнаруженных видов насекомых занесены в Красную книгу Карелии.

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