Wśród zwierząt występujących na terenie parku odnotowano: 56 gatunków ssaków, 114 gatunków ptaków, 11 gatunków ryb, 10 gatunków płazów i 7 gatunków gadów. Z co rzadszych gatunków warto wymienić salamandrę plamistą, traszkę górską, traszkę karpacką, gniewosza plamistego, błotniaka zbożowego, bociana czarnego, cietrzewia zwyczajnego, dzięcioła trójpalczastego, orła przedniego, sokoła wędrownego, borsuka, rysia czy wydrę.
11 gatunków żyjących w Karpackim Parku Narodowym wpisano do „Europejskiej Czerwonej Księgi”. Są to m.in. wilk szary, niedźwiedź brunatny, gacek brunatny, orzesznica leszczynowa, derkacz zwyczajny czy ślimak winniczek.
Hydrologia Głównym ciekiem wodnym w granicach parku jest rzeka Prut w swoim górnym biegu, która przed Jaremczem tworzy wodospad. Oprócz niej licznie występują potoki górskie, np. Bystrzec, Dzembronia czy Prutec. Nierzadko tworzą one kaskady. Największa z nich to piętnastometrowy wodospad Huk. Powstał on na potoku Żeneć (lewym dopływie Prutu przepływającym między grzbietami Jawornika oraz Chomiaka i Syniaka).