Şirvan Milli Parkının heterofaunasında 17 növ sürünən - Aralıq dənizi tısbağası, Xəzər tısbağası, bataqlıq tısbağası, Xəzər gekkonu, koramal, cəld kərtənkələcik, rəngbərəng kərtənkələcik, zolaqlı kərtənkələ, suilanı, zeytuni təlxə, qızılı təlxə, Qafqaz gürzəsi və s. qeydə alınmışdır.
Quşların miqrasiya yollarında yerləşən Şirvan Milli Parkında 230 növ quş qeydə alınmışdır. Miqrasiya zamanı və quşların qışlama dövründə göllərin və dənizin dayaz yerlərində əsasən yaşılbaş ördəklər, fitçi cürə, boz ördək, marek, cırıldayan cürə, enliburun ördək, flaminqo, fısıldayan qu, qaşqaldaq, dərin su sahələrində isə qırmızıburun, qırmızıbaş, kəkilli və dəniz dalğıcları, güləyən ördək və digər növləri toplantılar əmələ gətirir.
Böyük və Kiçik Çala (Qızılqaz) göllərində faunanın 60-65%-ni qarğı və qamışlıqların əsas sakinləri su fərəsi, adi qamışlıq fərəsi, kiçik qamışlıq fərəsi, cırtdan qamışlıq fərəsi təşkil edir.
Yırtıcı quşlardan çay qaraquşu, ağquyruq dəniz qartalı, çöl sarı, adi sar, çöl qartalı, böyük qartalça, imperator qartalı, ütəlgi qızılquş, şahin və s. növlərə az miqdarda rast gəlinir.
Məməli heyvanlardan Respublikamızda yayılmış demək olar ki, bütüm dəstələrin nümayəndələrinə Şirvan Milli Parkının ərazisində rast gəlinir.
Həşəratyeyənlər dəstəsindən ağdöş və qulaqlı kirpilər, güldenştedt qonurdişi, yarasalar dəstəsindən itiqulaq, bığlı, cırtdan və Küli şəbpərələri, kiçik və böyük nalburunlar, ikirəng könlücə, dağ könlücəsi və s., gəmiricilər dəstəsindən ictimai çöl siçanı, qara və boz siçovullar, qırmızıquyruq qum siçanı, Kiçik Asiya ərəbdovşanı, qara və boz siçovullar, qırmızıquyruq qum siçanı, doşankimilərdən boz dovşan, yırtıcılardan canavar, çaqqal, tülkü, gəlincik, safsar, porsuq, qamışlıq pişiyi, çöl pişiyi, cütdırnaqlılardan çöl donuzu və ceyran məməlilər faunasının özəyini təşkil edir.