گونه اصلی پستاندار بزرگ منطقه؛ کل، بز و گوسفند وحشی (قوچ و ميش) می‌باشد که در نواحی کوهستانی و صخره‌ای و تپه ماهورها پراکنده می‌باشند. بهترين پناهگاه برای گونه کل و بز ارتفاعات و نقاط صخره‌ای می‌باشد. اين ارتفاعات با داشتن پوشش علفی و بوته‌ای خوش خوراک و دره‌های پرآب، شکاف‌ها و پناهگاه‌های متعدد، استعداد پذيرش تعداد قابل توجهی کل و بز را دارد. در حال حاضر در اين پناهگاه مقررات منع چرای دام اجرا می‌گردد. قوچ و ميش دومين پستاندار بزرگ علفخوار منطقه است و چون اين جانور از نظر زيستگاه بيشتر با دام اهلی در رقابت می‌باشد، جمعيت آن صدمه بيشتری ديده است. از گونه‌های ديگر پستاندار منطقه، خرس قهوه‌ای است. اين حيوان در سراسر منطقه در ارتفاعات و دره‌ها پراکنده بوده مخصوصاً در نقاطی که تردد انسان کمتر است، بيشتر ديده می‌شود. از پستانداران ديگر می‌توان به پلنگ و گربه جنگلی اشاره نمود. زيستگاه پلنگ به خاطر نوع شکارش با کل و بز يکی می‌باشد. گرگ آسيايی، شغال و روباه سه گونه پستاندار از خانواده سگ‌سانان هستند که در منطقه ديده می‌شوند. گراز (خوک وحشی) از ديگر پستانداران بزرگ منطقه است که در تقسيم‌بندی پستانداران منطقه جای دارد. اين جانور روزها به ارتفاعات رفته و شب‌ها به بيشه می‌رود.

گونه‌هایی از حشره‌خواران از جمله خارپشت (جوجه تيغی) و همچنين انواع جوندگان بخصوص خرگوش نيز در منطقه مشاهده شده‌اند.

در محدوده منطقه بيستون بسياری از پرندگان بومی و مهاجر کشور به صورت جمعی و يا دسته‌های کوچک و انفرادی مشاهده می‌شوند. يکی از باارزش‌ترين پرندگان منطقه کبک است. اين پرنده بومی منطقه در اکثر کوهستان‌های بلند ايران که در تابستان قلل آن برف داشته باشد، وجود دارد. از ساير پرندگان قابل شکار می‌توان کبوتر چاهی، کبوتر کوهی و فاخته را نام برد.

از پرندگان شکاری دليجه بحری و شاهين در منطقه مبادرت به آشيانه‌سازی می‌کنند. عقاب طلايی و چند گونه عقاب ديگر در منطقه وجود دارند. از لاشخورها دال و کرکس در منطقه مشاهده شده و از پرندگان گنجشک‌سان سهره و گنجشک در منطقه ديده شده‌اند. از کلاغ‌ها، کلاغ معمولی، کلاغ نوک سرخ و زاغی در منطقه فراوانند.

اقليم، توپوگرافی و زيستگاه از عواملی هستند که در پراکندگی جغرافيای زيستی خزندگان ايران مؤثرند. متأسفانه تاکنون در مورد خزندگان ايران به ویژه در ناحيه زاگرس بررسی‌های زيادی به عمل نيامده و معدود نمونه‌های جمع‌آوری شده نتيجه مطالعات زيست‌شناسان خارجی بوده است. در منطقه حفاظت شده بیستون می‌توان از خانواده آگاما، آگامای صخره‌ای و آگامای پوست شنی را نام برد. همچنين گونه‌هايی از انواع مارهای سمی ايران و مارهای آبی در منطقه وجود دارند. شترمار استپی (ماری نسبتاً طويل و غيرسمی به طول حدود 50/1 متر) و مار ديم از جنس تيرمار صحرايی (ماری نسبتاً نازک و بسيار سريع که از درختان بالا می رود و پرندگان را شکار می‌کند) از دیگر مارهای این منطقه است.

از مارهای سمی منطقه، گونه‌ای افعی از خانواده افعی‌های حقيقی است که در نقاط ايران به گرزه مار معروف است. همچنين می‌توان در منطقه لاک‌پشت معمولی و لاک‌پشت آبی را مشاهده نمود./س