Таймырский заповедник имеет кластерный характер и состоит из 4 участков. Охранная зона «Бикада» и арктический филиал были присоединены к заповеднику в 1994 году. До этого зона «Бикада», предназначенная для охраны акклиматизируемой популяции овцебыка в зоне расселения, была заказником окружного подчинения, а арктический филиал проектировался как участок Большого Арктического В заповеднике отмечен 21 вид млекопитающих. Существует самое крупное в мире стадо дикого северного оленя. Более двадцати лет назад в таймырской тундре начали эксперимент по расселению овцебыка. Теперь около 8 тысяч этих животных, первые особи которых были завезены из Канады и США, расселились по восточному Таймыру.
Встречено 116 видов птиц, 74 из них гнездятся, в реках и озёрах водится свыше 15 видов рыб. Здесь водятся лососёвые, в основном семейства сигов — чир, нельма, муксун, ряпушка, сиг ледовитоморский, омуль; в озёрах встречаются гольцы Обычны также налим, хариус сибирский, пелядь, корюшка сибирская.
В заповеднике много водных птиц — гусь-гуменник, гага-гребенушка, тундровый лебедь, чернозобая и полярная гагары, различные кулики и чайки. На крутых обрывистых берегах рек гнездятся хищники — сокол-сапсан, канюк-зимняк, белая сова