Животный мир Каракалпакстана довольно богат и многообразен. Он представлен 498 видами позвоночных животных, включая млекопитающих — 68, птиц — 307, пресмыкающихся — 33, земноводных — 2 и рыб — 49.
Фауна Каракалпакстана имеет свои особенности. Так, пустынные обитатели считаются самыми лучшими бегунами. Например, ежи, которые являются относительно медленно передвигающимися животными, здесь представленны ушастым и длинноиглым видами, имеющими конечности заметно длиннее, чем у европейского ежа.
Среди млекопитающих наиболее распространенными считаются тонколапый суслик, тушканчик, волк, кабан, лисица и заяц; из птиц — саксаульная сойка, пустынный воробей, сорока; из пресмыкающихся — ящерки, песчаный удавчик, из рыб — белый амур, амударьинская форель, сазан, судак, змееголов, обыкновенный толстолобик и др.
Из беспозвоночных видов, которых приблизительно в 7 раз больше, чем позвоночных, распространены фаланги, скорпионы, песчаный тарантул, жуки. Стоит отметить, что насекомые здесь представлены большим разнообразием видов — 1392.
В последние десятилетия численность видов животных сократилась. Так, 63 вида были внесены в Красную книгу Узбекистана (2003 г.). Знаменитые азиатский гепард и туранский тигр внесены в Красный список Международного союза охраны природы (МСОП) как исчезнувший вид млекопитающих. А такие млекопитающие, как индийский медоед, туркменский каракал, туркменский кулан, устюртский баран, внесены в МСОП как виды, находящиеся на грани полного исчезновения. В МСОП также внесены несколько исчезающих видов птиц (мраморный чирок, стерх и др.) и рыб (большой и малый амударьинские лжелопатоносы и др.).