Fauna parku jest bardzo bogata. Występują tu 34 gatunki ssaków – w najwyższym piętrze m.in. Capra cylindricornis i kozica północna, w piętrach niższych porośniętych lasem mieszanym, m.in. sarna, dzik, niedźwiedź brunatny, lis, na piargach endemiczne gatunki łasicowatych, niżej jeszcze ryjówkowate, nietoperze (m.in. gacek szary). Ptaki reprezentowane są przez 160 gatunków – gatunki europejskie (np. włochatka zwyczajna, Loxia, gil zwyczajny, drozd śpiewak), śródziemnomorskie (np. kulczyk królewski), środkowo-azjatyckie (np. orłosęp, Tetraogallus, płochacz halny), a także kaukaskie gatunki endemiczne (np. ułar kaukaski, cietrzew kaukaski, świstunka gruzińska). Występują tu także orzeł przedni, sęp płowy i sokół wędrowny. Wśród płazów spotyka się: ropuchę zieloną, rzekotkę drzewną i Rana macrocnemis, wśród gadów – Anniellidae, padalca zwyczajnego, Darevskia caucasica, zaskrońca zwyczajnego, Coronelle i żmiję łąkową. W górskich rzekach parku żyje jeden rodzaj ryb – pstrąg potokowy. Ne terenie parku występują tysiące gatunków bezkręgowców, samych gatunków owadów jest ok. 5000, z których najliczniejsze to chrząszcze (m.in. endemiczne gatunki Agonum i biegaczowatych) oraz motyle – ponad 1000 gatunków (m.in. paź królowej i paź żeglarz).