Najczęściej spotkać tu można podkowca małego. W Polsce jego występowanie ograniczone jest do pasma gór oraz pogórza.  Jest on pospolity na całej Jurze, ale wciąż należy do bardziej zagrożonych wyginięciem gatunków w skali kraju. Inne często tu obserwowane gatunki to nocek duży, a także nocek orzęsiony, który poza obszarem Wyżyny Krakowskiej prawie nie jest w Polsce obserwowany. Ciekawym gatunkiem jest tu też podkowiec duży, mający stanowisko w Jaskini Nietoperzowej.

Opisując faunę Parku nie sposób nie wspomnieć o prowadzących nadrzewny tryb życia gryzoniach z rodziny pilchowatych: popielicy i orzesznicy. Te skryte zwierzęta aktywne są głównie nocą, przez co najczęściej pozostają niezauważone przez człowieka. Niezwykle bogata fauna ptaków obejmuje też gatunki rzadkie. Należy do nich między innymi: bocian czarny, drapieżny trzmielojad, jastrząb gołębiarz i puszczyk. Z innych gatunków na uwagę zasługuje bardzo rzadki już obecnie, a pięknie ubarwiony zimorodek, jak również jerzyk, pustułka czy pliszka górska.

Park Krajobrazowy Dolinki Krakowskie jest też środowiskiem życia kilkunastu gatunków płazów i kilku gatunków gadów. Wśród nich występują rzadkie w skali całego kraju, takie jak ropucha zielona czy gniewosz plamisty.

Najliczniejsze są bezkręgowce. Dużą ich część stanowią chrząszcze, błonkówki, motyle i owady prostoskrzydłe związane z siedliskami kserotermicznymi, które obejmują dużą powierzchnię na terenie Parku.