青海湖国家级自然保护区及周边地区野生动物资源丰富，据调查，共有鸟类189种、兽类41种、两栖爬行类5种、鱼类8种。其中国家一级保护动物8种，二级保护动物29种[全国人大1998年通过《国家重点保护野生动物名录》（第一批）]；属于《濒危野生动植物种国际贸易公约》有38种；属于中日保护候鸟协定的有50种，中澳保护候鸟协定的有24种。在区内栖息各种鸟类达30万只以上，其中，以水禽鸟类为优势，如枕头鸥、鱼鸥、斑头雁、鸬鹚四种大型水鸟数量均在.5万只以上。此外，该区还是候鸟类南来北往的中继站，有近20种水鸟迁徙途经此地，数量达7万多只。保护区独特的地理环境，为水鸟提供了理想的栖息、繁殖场所。区内鸟类种类数量约占全省鸟类总数的一半以上，其中国家一级重点保护动物黑颈鹤在保护区湿地草甸地带栖息、繁殖；每年还有约1500只左右的大天鹅在区内的沼泽地越冬。保护区内的动物区系组成，以典型青藏高原野生动物成份为主体，湖区的兽类动物总数占全省的四分之一，其中，以啮齿目、食肉目、偶蹄目种类较多，普氏原羚是湖滨沙化草地的代表种，也是世界最濒危的野生动物物种之一。

　　湖区鱼类资源独特，其中最著名、最在经济价值的是青海湖裸鲤。
　　两栖爬行类有高山蛙、西藏蟾蜍、沙蜥和高原蝮蛇等。