Por el tipo de clima que ofrece el parque, éste se ha desarrollado como uno de los más grandes refugios y espacios para cientos de especies faunísticas.

La diversidad de pisos altitudinales y unidades de vegetación sostienen una fauna variada. Entre los mamíferos más emblemáticos se encuentran: el venado caramerudo, el Puma, el coatí andino, el leopardo andino, el jaguar, la lapa, el conejo del páramo, y el Oso Frontino, entre otras. Entre las aves existentes en el parque se destacan el paují copete de piedra, la pava andina, el quetzal coliblanco, el sorocuá enmascarado, la urraca y el águila real y su ave emblemática casi extinta el condor

La pava andina (Penelope montagnii)

El coatí andino o cusumbo andino (Nasuella olivacea)

 

El Venado Caramerudo (Ozotoceros bezoarticus)

el quetzal coliblanco (Pharomachrus mocinno)

Cóndor (Vultur gryphus)

El parque tiene un alto valor para la conservación de la fauna local. Se le considera el principial refugio para las poblaciones del Oso frontino en la Cordillera de Mérida.  Además protege a numerosas especies endémicas, por lo menos tres especies de mariposas braquípteras se encuentran exclusivamente en este parque nacional: Redonda bolivari Adams & Bernard, 1977, Redonda chiquinquiranaFerrer-Paris, 2015 y Redonda frailejona Ferrer-Paris and Costa, 2015.