Ptaki lądowe tu występujące to krytycznie zagrożony wyginięciem (CR) przedrzeźniacz płowy, zagrożony wyginięciem (EN) Pipilo socorroensis, narażony na wyginięcie (VU) strzyżyk wyspowy, a także m.in.: strzyżyk blady, szmaragdolotka meksykańska, szmaragdolotka wyspowa, pipil czarnogrzbiety, lasówka oliwkowogrzbieta, myszołów rdzawosterny, pójdźka ziemna i gołębiak długosterny. Na wyspie Socorro występował endemicznie gołębiak kasztanowaty. Obecnie wymarły na wolności.

Płazy i gady występujące na wyspach to krytycznie zagrożony wyginięciem (CR) Masticophis anthonyi, zagrożony wyginięciem (EN) Urosaurus auriculatus, narażony na wyginięcie (VU) Urosaurus clarionensis, a także m.in.: Hypsiglena unaocularus, Hemidactylus frenatus i Ctenosaura pectinata.

Na plażach wyspy Clarion gniazdują krytycznie zagrożony wyginięciem (CR) żółw szylkretowy oraz narażone na wyginięcie (VU) żółw skórzasty, żółw oliwkowy i żółw jadalny.

Park jest ważnym miejscem żerowania i rozrodu ssaków morskich.