全市共有野生脊椎动物28目,97科,618种或亚种(不含鱼类)。其中,兽类7目,27科,142种,约占陕西省兽类147种的96.6%;鸟类17目,52科,405种,约占陕西省鸟类465种的87.10%;两栖类2目,9科,27种,约占陕西省两栖类动物28种的96.43%;爬行类2目,9科,44种,约占陕西省爬行类动 物51种的86.28%。
国家和省重点保护野生动物有118种,约占总种数的19.1%,其中国家I级重点保护野生动物13种,约占总种数的2.10%;II级重点保护野生动物57种,约占总种数的9.22%;省重点保护野生动物37种,约占总种数的5.99%。
本区有金丝猴、豪猪、猪獾、花面狸、豺、麂、毛冠鹿、鬣羚、林麝、竹鼠、青鼬等,还有羚牛、大熊猫、华南虎、豹、毛冠鹿、藏鼠兔、金丝猴、洮州绒鼠、岢岚绒鼠、复齿鼯鼠、岩松鼠、朱鹮、红翅绿鸠佛坪亚种、灰胸竹鸡、金鸡、血雉、白冠长尾雉、银脸长尾山雀、棕头雀鹛、酒红朱雀、画眉、橙翅噪鹛、斑背噪鹛、白眶鸦雀、黄额鸦雀、三趾鸦雀、棕头鸦雀、红腹山雀、绿鹦嘴鹎、宝兴歌鸫、白领凤鹛等65种中国特有动物,占全区动物总种数的10.52%。其中朱鹮和红翅绿鸠佛坪亚种只在本区分布,为本区所特有。
生活在秦岭南麓汉中盆地的朱鹮、大熊猫、金丝猴和羚牛这四种珍稀动物,誉为“汉中四宝”。其中“四宝之首”的朱鹮为汉中市“市鸟”。