Животный мир Ненецкого заповедника уникален разнообразием видов. 1 Здесь обитают как арктические животные, например атлантический морж и белый медведь, так и более южные виды, такие как волк, лось и бурый медведь. 1

Некоторые обычные обитатели заповедника: песец, заяц-беляк, горностай, росомаха, ласка. 1 В районе акватории заповедника и на побережье материка и островов отмечено около 20 видов морских млекопитающих, среди них кольчатая нерпа, морской заяц, серый тюлень, белуха, касатка. 2

Большая часть заповедника представлена водно-болотными угодьями, поэтому здесь много водных и околоводных птиц. 15 Символ заповедника — малый лебедь, занесённый в Красную книгу. 1

В заповеднике встречаются виды, занесённые в Красную книгу РФ, в их числе рыба обыкновенный подкаменщик, краснозобая казарка, пискулька, малый (тундровый) лебедь, беркут, орлан-белохвост, сапсан, кречет, кулик-сорока, белая чайка. 2