Животный мир области весьма разнообразен. В фауне области сочетаются лесные, степные и лесостепные виды животных. На территории области отмечены: млекопитающих — 64 вида; птиц — 268 видов; рептилий — 6 видов; амфибий — 8 видов; рыб — 27 видов.
Из числа млекопитающих — 18 видов являются объектами охоты, 1 вид — русская выхухоль — занесен в Красную книгу России. Среди птиц гнездящимися являются 165—170 видов, пролетными 70 видов. Во время осенних пролетов на озёрах Макушинского заказника собирается до 70 тыс. особей птиц. На территории области встречается и гнездятся 24 вида птиц, занесенных в Красную книгу России. В том числе 11 видов птиц находятся под глобальной угрозой исчезновения в Европе. На пролёте отмечаются савка, пискулька, малый лебедь, краснозобая казарка; гнездятся — кудрявый пеликан, шилоклювка, ходулочник, кречетка и другие. На территории области обитают 5 видов насекомых, занесенных в Красную книгу России (Дыбкастепная, Аполлон, Армянский шмель, Шренка, Удивительный).