Преобладают виды, свойственные широколиственным лесам: европейская рыжая полевка, желтогорлая мышь, орешниковая соня, лесная куница, зеленый дятел, зеленушка, хохлатая синица и др. Из видов таежной фауны здесь сохранились заяц-беляк, глухарь, рябчик, черный дятел, крапивник, чиж.
На лесных полянах и рединах встречаются звери и птицы, свойственные лесостепи и степи: обыкновенная полевка, заяц-русак, заяц-беляк,
перепел, коростель, чекан-каменка, удод, домовый сыч. В богатой фауне птиц заповедника больше всего воробьиных: зяблик, большая синица, лесной конек, горихвостка, пеночки – трещотка и теньковка. Многочисленны также поползень, пищуха, зарянка, дрозды (рябинник, певчий и черный) , сойка.
В заповеднике и его ближайших окрестностях встречается 15 видов хищных птиц.
Обычны ястребы – тетеревятник и перепелятник, обыкновенный канюк, осоед, черный коршун, чеглок, пустельга, изредка в пойме Оки можно встретить полевого, лугового и камышового луней, зимняка. Очень редки скопа, орел-карлик, большой подорлик, кобчик. Ранее, до зарастания лесосек, заповедник был богат ночными хищными птицами – совами. Теперь чаще других встречаются обыкновенная неясыть и домовый сыч, реже воробьиный сычик. Болотная сова после зарастания вырубок стала очень редкой. Совсем редко сейчас встречаются в лесах заповедника ушастая сова, сплюшка и мохноногий сыч.
Из 11 видов хищных зверей, известных в фауне заповедника, постоянно обитают здесь 7.
Самый многочисленный из них – лисица. Обычные обитатели лесов – куница, ласка, горностай, барсук – в заповеднике немногочисленны.
В приокских лесах, включая территорию заповедника, много копытных животных (благородный олень, косуля, особенно много лосей) .
Земноводные и пресмыкающиеся: обыкновенный тритон, остромордая, травяная, прудовая и озерная лягушки, серая жаба,
прыткая и живородящая ящерица. Реже встречаются гребенчатый тритон, зеленая жаба, чесночница.