琅琊山气侯温暖湿润，植被繁茂，林壑幽深，在这优越的生态环境中，生活着数百种野生动物。其中，历代志书记载和现代调查资料比较翔实的是鸟类和兽类。
鸟类
安徽大学生物系王岐山教授、南京林产工学院周世锷副教授于1965年、1982年先后在琅琊山进行过普查。综合两者的研究成果，琅琊山共有鸟类131种，其中，属于中日候鸟保护协定中的鸟类有54种；属于国家三类保护动物的有白肩雕，属于安徽省著名益鸟的有黑枕黄鹂、杜鹃、大山雀、柳莺、家燕、金腰燕、伯劳、啄木鸟、猫头鹰等。灰喜鹊是我省省鸟。
琅琊山上具有生态、经济、科研、观赏价值的鸟类还有：绿头鸭、绿翅鸭、苍鹭、池鹭、白鹭、大白鹭、中白鹭、夜鹭、牛背鹭、环颈雉、鹰、鹞等。
琅琊山鸟类中鸣禽类占一半以上，它们叫声如优美的歌唱，清脆悦耳，婉转动听，林间鸟鸣终日不绝，再加上它们活泼可爱的动姿，“百啭千声随意移”，活跃了旅游区的气氛，丰富了游人的精神生活。
兽类
据旧《滁州志》记载，从唐代到清代的一千多年时间内，琅琊山一带的树林中，曾陆续栖息过野猪、鹿、獐等偶蹄目动物，虎、狼等食肉目动物，猿、狖等灵长目动物。早在唐大和二年（828年）滁州刺史李绅迁滁到任时，琅琊山一带就有虎为患。明代隆庆年间（1567—1572年），因为“虎故潛为患”，游人不敢进入龙蟠寺。古代文人描写琅挪山的诗词中，有唐代韦应物写的“扫林驱虎出，宴坐一林间”，宋代欧阳修写的“追逐猿狖争超腾”，明代王世贞写的“山中鹿豕相周旋”等诗句，也间接地对琅琊山栖息的大型野生动物作了记载。直到清代，康熙版《滁州志》中，还明确记载琅琊山有虎、狼、獐、狐、豺、狗等动物。后来因累遭兵燹，琅琊山自然环境遭到破坏，大型野生动物才渐渐绝迹。
建国后，特别是1980年以后，随着森林复盖率的增加和保护野生动物等措施逐步落实，野免、獐、獾、狐狸、狼等野兽，又出现在琅琊山森林公园的密林深处。
其他动物
中国科学院动物研究所曾多次来山上采集昆虫标本，其中有蜜蜂、赤眼蜂、小蜂、蝴蝶、凤蝶、绢蝶等。山上腐植质厚的地方常能见到蜗牛、蚯蚓、蜈蚣等；山岗上有蜥蜴、赤链蛇等；山下水库里有河蟹和滁州四大名鱼——鳊、花、鲤、鲫。