En Tingo María y básicamente en el Parque Nacional se puede encontrar una rica variedad de fauna silvestre conformada por al menos 104 especies: 9 de peces, 21 de batracios y reptiles, 38 de aves y 36 de mamíferos. Entre las aves destacan varias especies como el guácharo (Steatornis caripensis), ave nocturna que nidifica en cavernas, permanece allí todo el día y sólo sale al anochecer en busca de alimento; el gallito de las rocas o tunqui (Rupicola peruviana); el ave conocida como cóndor de la selva (Sarcoramphus papa); así como el otero o relojero (Momotus momota).
En los ríos y cochas hay diversidad en peces como el boquichico, el súngaro, la carachama, el bagre, el huasaco y otros.
Entre los mamíferos destacan el tapir o sachavaca (Tapirus terrestris), el venado rojo (Mazama americana), el sajino (Tayassu tajacu), el tigrillo (Leopardus pardalis), el frailecillo (Saimiri boliviensis) y el pichico común (Saguinus fuscicollis), marsupiales como la Zarigueya o muca..

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