En cuanto a su fauna, de entre las 36 especies de mamíferos destaca, sin duda, la cabra montés, y otras como el ciervo, el gamo, y el muflón. Nutrias, ginetas, garduñas y zorros, sobresalen entre los carnívoros. También jabalí, turón, tejón y ardilla. El lobo segureño fue extinguido en los años 30.
Entre las aves son dignas de mención las águilas real y perdicera, buitres leonados, milano, alimoche, búho, lechuza, cárabo, martín pescador y mirlo.
Entre las fisuras de las rocas habita un pequeño reptil, la lagartija de Valverde, descubierta en 1958, especie exclusiva de este enclave. Singulares insectos. Existe una importante riqueza piscícola; la trucha común y arco iris, barbos y bogas, son un aliciente para el aficionado al deporte de la pesca.