W Dłubniańskim Parku Krajobrazowym występuje wiele gatunków ssaków, ptaków, gadów, płazów, ryb oraz bezkręgowców, w tym podlegających prawnej ochronie.
Z ssaków, oprócz często spotykanych na polach uprawnych przedstawicieli gryzoni czy też saren europejskich, które zobaczyć można na otwartych przestrzeniach w pobliżu lasów i śródpolnych zadrzewień, wymienić należy związanego ze środowiskiem wodno– błotnym bobra europejskiego. Występują tu też takie drobne ssaki jak: łasica pospolita, wiewiórka pospolita, czy jeż wschodni.
Łąki, pola orne, pastwiska, obszary podmokłe i rzeki są miejscem polowań ptaków drapieżnych: np. myszołowa i sów, np. płomykówki. Spotkać tu można również dzierzby, czaplowate i siewkowate (np. czajki, które preferują tereny wilgotne oraz zabagnione). Stawy i rzeki zapewniają ponadto siedlisko i pożywienie ptakom blaszkodziobym (np. płaskonosowi czy pospolitej krzyżówce).
Wijąca się na terenie Parku dolina rzeki sprzyja występowaniu płazów. Swoje miejsce znajduje tu nie tylko żaba trawna czy ropucha szara, ale także ropucha zielona, żaba wodna czy rzekotka drzewna. Gdzie żaby, tam również często można obserwować zaskrońca zwyczajnego, a z innych gadów także trzy jaszczurki (zwinkę, żyworódkę i padalca). Ryby żyjące w rzece Dłubni to głównie pstrąg potokowy i lipień pospolity.
Faunę bezkręgowców reprezentują ślimaki (najczęściej winniczki, a z bezmuszlowych: śliniki wielkie i pomrowy cytrynowe), motyle (np.: paź żeglarz, skalnik bryzeida) i trzmiele: leśny, gajowy, rudy, paskowany oraz rzadki w skali kraju, wpisany do „Polskiej Czerwonej Księgi Zwierząt” trzmiel zamaskowany.