Le Dolomiti Bellunesi comprendono una grande varietà di ambienti che consente a moltissime specie animali di trovare le condizioni adatte per vivere e riprodursi. Ben 114 sono le specie di uccelli che nidificano nel Parco, 20 le specie di anfibi e rettili presenti. Oltre 3.000 i camosci e più di 2.000 i caprioli. Quasi 100 le specie di farfalle diurne e circa 50 le specie di coleotteri carabidi.
Esistono anche alcuni importanti endemismi esclusivi, cioè specie che vivono solo qui in tutto il mondo, fra gli insetti che popolano le cavità carsiche. Il grande fascino degli animali di montagna risiede proprio nella loro capacità di vivere in condizioni difficili, spesso estreme. Il gelo invernale, la scarsità di cibo, il vento sferzante e le forti radiazioni solari vengono affrontati grazie a mirabili strategie di adattamento.