В силу господства горно-котловинного характера местности многие животные имеют островной характер пребывания. Путоранские популяции некоторых видов (подвидов) позвоночных животных изолированы, ограничены порой одной-двумя горными котловинами и лежат далеко за пределами основного ареала.

В целом для фауны наземных позвоночных характерно сочетание тундровых, таежных, широко распространенных и типично горных видов.

На территории Государственного природного заповедника «Путоранский» непосредственно встречается 34 вида млекопитающих, 187 видов птиц, около 40 видов и подвидов рыб, 1 вид земноводных.

В пределах заповедника и его охранной зоны отмечено около 40 видов и подвидов рыб, относящихся к 13 семействам. В водоемах и водотоках заповедника отмечается целый ряд эндемичных видов и форм гольцов рода Salvelinus, сиговых рыб (семейство Coregonidae) и сибирского хариуса. В составе ихтиофауны плато Путорана – 4 эндемичных вида гольцов: боганидский, Толмачева, Дрягина, таймырский. Ряд видов - арктический голец (Salvelinus alpinus), сиг пыжьян (Coregonus lavaretus pidschian), муксун (Coregonus muksun), валек (Prosopium cylindraceum), сибирский хариус (Thymallus arcticus) образуют в регионе уникальные местные формы.

Класс земноводных представлен на плато Путорана только сибирским углозубом Hynobius keyserlingii. Этот вид характерен для тайги всей Сибири. На севере Красноярского края очень редок. Единственный раз его нашли в центральных Путоранах на оз. Харпича. Сам факт обнаружения сибирского углозуба – исключительно уникален.

Список птиц насчитывает 187 видов, что заметно больше, чем в любых других северотаёжных районах Средней и Восточной Сибири. Птицы, гнездящиеся на плато Путорана, встречаются почти на всех континентах, посещая в ходе миграций и на зимовках десятки стран мира.

В заповеднике встречаются 13 видов птиц, внесенных в Красные книги МСОП и Российской Федерации:

• белоклювая гагара (Gavia adamsii Gray)
• краснозобая казарка (Rufibrenta ruficollis Pall.)
• пискулька (Anser erythropus L.)
• горный гусь (Eulabeia indica Lath.)
• малый лебедь (Cygnus bewickii Yarr.)
• скопа (Pandion haliaetus L.)
• клоктун (Anas formosa Georgi)
• беркут (Aquila chrysaetos L.)
• орлан-белохвост (Haliaeetus albicilla L.)
• речет (Falco rusticolus L.)
• сапсан (Falco peregrinus Tunst.)
• черный журавль (Grus monacha Temm.)
• кроншнеп-малютка (Numenius minutus Gould)

Уникально высока плотность гнездования орлана-белохвоста и кречета в Путоранском заповеднике. Сопоставление численности этих двух видов хищных птиц на заповедной территории и за ее пределами позволяет утверждать, что значительная часть путоранской популяции обоих видов сосредоточена в заповеднике.

Охрана пискульки (Anser erythropus) также имеет международное значение. Именно в России расположен почти весь гнездовой ареал вида. Путоранская популяция пискулек (Anser erythropus L.), обитающая в заповеднике крупнейшая из известных в настоящее время. Перспективность и оптимизм в деле сохранения гуся-пискульки в Путоранском заповеднике внушает устойчивость местной популяции, численность которой (в отличие от других регионов Европы и Азии) благодаря специальным мерам охраны остается стабильной на протяжении последних 10 лет.

Уникальны находки на гнездовье на территории плато Путорана черного журавля и кроншнепа-малютки, так как эти редкие виды являются эндемиками Заенисейской Сибири, имеют весьма ограниченные и мозаичные ареалы, а их распространение в целом выяснено еще крайне слабо.

В лесотундре и северной тайге Путорана встречается типично лесные таежные виды птиц, и виды, связанные с опушками и зарослями кустарников. Наиболее характерные представители первой группы - каменный глу­харь (Tetrao parvirostris), ястребиная сова (Surnia ulula), трехпалый дятел (Picoides tridactylus), кукша (Perisoreus infaustus), свиристель (Bombycilla garrulus), сибирская завирушка(Prunella montanella), таловка, бурый дрозд (Turdus eunomus), вьюрок (Fringilla montifringilla), белокрылый клест (Loxia leucoptera). Для второй группы наибо­лее характерны весничка, варакушка, обыкновенная чечевица (Carpodacus erythrinus), полярная овсянка. Кроме этого, в районах распространения древесной растительности многочисленны широко распространенные белая трясогузка, обыкновенная чечетка, предпочитающие открытые луговые пространства желтоголовая трясогузка, черноголовый чекан (Saxicola torquata), или тяготеющая к разреженным ос­ветленным лесам и редколесьям овсянка-крошка. Встречаются также птицы, связанные в период гнездования со скальными биотопами: зимняк, городская ласточка (Delichon urbica), ворон, горная трясогузка (Motacilla cinerea). В водных и околоводных местообитаниях лесотундры и северной тайги гнездятся чернозобая и краснозобая гагары, гуменник, лебедь-кликун (Cygnus cygnus), чирок свистунок (Anas crecca), свиязь, шилохвость, хохлатая чернеть (Aythya fuligula), обыкновенный гоголь (Bucephala clangula), синьга, луток (Mergus albellus), длинноносый и большой (Mergus merganser) крохаль, галстучник, фифи, перевозчик (Actitis hypoleucos), бекас и азиатский бекас, средний кроншнеп, серебристая чайка, полярная крачка.

Фауна млекопитающих Путорана весьма разнообразна. Всего на плато Путорана обитает 39 видов млекопитающих, относящихся к 5 отрядам:

• насекомоядные (сибирский крот, водяная кутора, бурозубки),
• хищные (волк, лисица, песец, бурый медведь, горностай, ласка, колонок, соболь, росомаха, выдра, рысь),
• парнокопытные (лось, северный олень, снежный баран),
• зайцеобразные (заяц-беляк, северная пищуха),
• грызуны (летяга, обыкновенная белка, бурундук, лесной и копытный лемминги, ондатра, водяная крыса, полевки – красная, красно-серая, экономка и Миддендорфа).

Бурый медведь, волк, росомаха, горностай, заяц-беляк, лось, средняя бурозубка, северная пищуха, красная и красно-серая полёвки – постоянные жители плато распрастранены повсеместно. Ондатра, обыкновенная лисица, речная выдра, путоранский снежный баран населяют лишь отдельные районы. Северный олень и печец посещают плато в отдельные сезоны.

По таежным пространствам весной и осенью проходит большая часть мигрирующих северных оленей (Rangifer tarandus). Северные олени находятся в Путоранах в течение 5-6 месяцев в году. Фронт прохода оленьих стад сравнительно узок (110-150 км), можно говорить о своеобразных «миграционных руслах». Мигрирующие стада оленей привлекают множество хищников - бурых медведей, волков, росомах. Бурые медведи образуют скопления, не уступающие по численности наиболее многочисленным в Евразии скоплениям камчатских медведей у нерестовых рек. Зимой в путоранской тайге резко возрастает численность песцов, значительная часть которых мигрирует сюда из равнинных тундр Таймыра.

Плато Путорана - уникальный зоогеографический рубеж, северный предел распространения в Средней Сибири колонка Mustela sibirica, соболя Martes zibellina, рыси Felis lynx, лося Alces alces, северной пищухи Ochotona hyperborea, летяги Pteromys volans, обыкновенной белки Sciurus vulgaris, лесного лемминга Myopus schisticolor, тетеревятника Accipiter gentilis, обыкновенного Tetrao urogallus и каменного глухарей Tetrao parvirostris, рябчика Tetrastes bonasia, обыкновенной Cuculus canorus и глухой кукушек Cuculus saturatus, ястребиной совы Surnia ulula, бородатой Strix nebulosa и длиннохвостой неясытей Strix uralensis, дятлов, многих видов куликов и воробьиных.

Очень специфичен животный мир горных тундр (гольцов) плато Путорана. Он состоит в основном из видов хорошо приспособленных к условиям горных вершин. Большинство обитающих здесь животных распространено дисперсно. Наиболее привлекательные для животных участки тундр с разнообразной и пышной кустарничково-разнотравной растительностью, связанные с пересеченной местностью, редки.

Из мелких зверьков постоянно обитает в горных тундрах лишь один вид - полевка Миддендорфа. В различные сезоны года в горных тундрах периодически появляются крупные звери, такие как северный олень, путоранский снежный баран, бурый медведь. В горных тундрах гнездится всего 16 видов птиц. Ядро горнотундровой орнитофауны составляют обычные для всех гор севера Евразии тундряная куропатка, хрустан, рогатый жаворонок, пуночка, обыкновенная каменка, и обычные для гор Северной Азии сибирский пепельный улит (Heteroscelus brevipes) и американский конек (Anthus rubescens). В состав орнитофауны гольцового пояса плато Путорана входят также виды не связанные непосредственно с горами, а являющиеся типичными обитателями равнинных таймырских тундр. Среди них морянка, белохвостый песочник, золотистая и бурокрылая ржанки, краснозобый конек, варакушка, лапландский подорожник. Самая многочисленная гнездящаяся в горных тундрах птица - американский конек. Американский конек населяет преимущественно нижние части горных тундр, которые вплотную примыкают к полосе горных редколесий. Один из наиболее характерных горно-тундровых куликов – хрустан. Он населяет вершины крупных щебнистых бугров в окружении сухой каменистой мохово-лишайниковой тундры. Иные местообитания предпочитает другой характерный кулик - сибирский пепельный улит: лишайниково-дриадовые тундры среди обширных плоских каменных россыпей.

Плато Путорана населяет уникальный эндемичный подвид снежного барана (Ovis nivicola borealis), занесённый в Красную книгу России. Ареал путоранского снежного барана (толсторога) расположен в центральной части плато Путорана и на сотни километров удален от районов распространения других подвидов снежного барана. Заповедник взял под охрану 28% ареала путоранского снежного барана.