Životinjski svijet Velebita je raznolik i vrijedan. Ovdje nalazimo populacije velikih zvijeri (vuk, medvjed, ris, divlja mačka) i drugih velikih sisavaca(divlja svinja, srna, jelen, divokoza), ptice poput tetrijeba gluhana, lještarke, surog orla, raznih vrsta sova i djetlića te brojnih karakterističnih planinskih vrsta. Možemo naći i neke vrste manjih zvijeri, poput kune, jazavca i lisice, a posebno su značajni glacijalni relikt Dinarida, runati voluhar (Dinaromys bogdanovi) i krški puh (Eliomys quercinus dalmaticus). Od gmazova na Velebitu dolazi mnoštvo vrsta (osobito na primorskoj strani, gdje se često mogu susresti naše zaštićene otrovnice poskok i riđovka). Također, na području Velebita obitavaju brojne vrste danjih leptira, uglavnom iz porodice Nymphalidae, a mnoge su od njih ugrožene pa su na Crvenom popisu leptira Hrvatske i u crvenoj knjizi leptira Europe.
Posebno su vrijedni razgranati špiljsko-jamski sustavi, izvanredno bogati stenoendemičnom faunom.

Velike zvijeri Parka prirode Velebit:

Smeđi medvjed je naš najveći pripadnik reda zvijeri.
Odrasli mužjaci mogu težiti i preko 300 kg dok su ženke znatno lakše do 150 kg.
Visina u hrptu im je od 100 do 120 cm, a kada se usprave na zadnje noge mogu doseći i 2,3 m. Iako medvjedi spadaju u red zvijeri svoje potrebe za hranom zadovoljavaju uglavnom biljnom hranom i to oko 95%, dok ostalih 5% predstavlja animalna hrana koju uglavnom čine insekti i njihove ličinke ili strvine uginulih životinja,a često zna preoteti plijen od drugih grabežljivaca najčešće risa. Zimu provode u brlogu u stanju nepotpune hibernacije što znači da se relativno lako mogu probuditi, a u isto vrijeme, u siječnju, ženka koti mladunce koji teže svega 300 grama. Zbog izrazito hranjivog majčinog mlijeka medvjedići vrlo brzo napreduju te već u travnju s otapanjem snijega mogu slijediti majku u potrazi za hranom. Medvjedi nisu teritorijalne životinje što znači da međusobno dijele prostor ali ipak izbjegavaju izravne međusobne kontakte, a naročito ženke koje vode mladunce s odraslim mužjacima. Svoju prisutnost na nekom prostoru obilježavaju grebanjem i grizenjem kore crnogoričnih stabala, te češanjem o njih kako bi ostavili svoj miris.
Na Velebitu se medvjeda može naći na cijeloj planini, pa čak i u obalnom pojasu.
Medvjed je zaštićena vrsta na temelju Zakona o zaštiti prirode i Zakona o lovstvu ali s pravom lova u skladu s nacionalnim Planom gospodarenja smeđim medvjedom.

Vuk pripada redu zvijeri i porodici pasa.
Težina odraslih jedinki može biti i preko 40 kg, ali u prosjeku je ispod 35 kg. Visina u hrptu je prosječno 70 cm, a dužina od vrha njuške do kraja repa oko 170 cm. Boja dlake im varira od jedinke do jedinke, te godišnjeg doba ali u pravilu su siva i smeđa sa tamnijim dijelovima. Na prednjim nogama se ističu dvije tamnije pruge.
Vuk je izrazito teritorijalna vrsta koja živi u čoporu u kojemu vladaju strogi
hijerarhijski odnosi, a koji ograničavaju razmnožavanje na samo jedan reproduktivni
par tzv. alfa par. Svi ostali članovi čopora njihovi su potomci i zajednički se brinu za novo leglo.
Veličina teritorija čopora ovisi o broju jedinki u čoporu, količini plijena, te veličini i
snazi susjednih čopora. Dosadašnja istraživanja veličine vučijih teritorija na prostoru RH su pokazala raspon od 150 do preko 700 km2. Vukovi su rasprostranjeni na cijelom području dinarida i imaju status strogo zaštićene vrste temeljem Zakonu o zaštiti prirode.

Ris pripada redu zvijeri i porodici mačaka.
Prosječna težina odraslih mužjaka je 21 kg dok su ženke nešto lakše. Dužina tijela im je 80-130 cm, a visina u hrptu do 60 cm , rep je kratak 15-20 cm na vrhu obojan crno. Krzno risa je prepoznatljivo crvenkasto smeđe boje sa manje više istknutim crnim pjegama koje su svojim rasporedom i oblikom specifične za svaku jedinku posebno, te ih na taj način možemo razlikovati. Od ostalih specifičnosti na vrhu uški ima čuperke crnih dlaka, te kanđže koje su uvučene u mekuši kao i kod većine mačaka.
Ris je teritorijalna životinja koja živi samotnjačkim životom, te svaka jedinka ima vlastiti teritorij. Veličina teritorija ovisi o količini plijena i gustoći populacije i razlikuje se kod mužjaka i ženki. Na teritoriju jednog mužijaka može biti i nekoliko teritorija ženki. Svoj životni prostor obilježavaju različitim mirisima, žlijezda, urinom i izmetom.
Ris je do početka XX stoljeća bio potpuno istrijebljen na teritoriju RH, a 1973. je ponovno naseljen u Sloveniju odakle se je postepeno širio tako da danas naseljava
cijeli prostor Velebita sve do obalnog područja.
Risevi su strogo zaštićena vrsta temeljem Zakona o zaštiti prirode.