La Reserva Natural Puerto Mar del Plata alberga una gran diversidad de fauna, destacándose especialmente las aves. Se han avistado 170 especies de aves, incluyendo el federal, el pico de plata, gavilán, garzas y siete colores. 

Los mamíferos más comunes son los roedores como cuises y ratones de campo, además de marsupiales como las zarigüeyas o comadrejas. 

Las lagunas contienen diversas especies de peces, tales como mojarras, dientudos, cíclidos, bagres y anguilas. 

Las playas marinas son utilizadas por mamíferos como los lobos y elefantes marinos que descansan y mudan su pelo durante sus viajes migratorios a las colonias de reproducción en la Patagonia.