Se encuentran distribuidas en tres grandes regiones biogeográficas, ellas son:
Región del monteEl monte, que ocupa el sector noreste de la provincia y Península Valdés, y coincide con la zona climática árida de estepas.
Las modificaciones cuantitativas y cualitativas son mucho mayores en lo que respecta a la fauna que a la flora de este paisaje. Desaparecieron de la región especies como el jaguar (tigre), el aguará guazú, el ciervo pampeano y el pecarí.
Se amplió el hábitat de otras, como la vizcacha, cuyo límite sur era el río Negro, y el gato eira, recientemente llegado del norte. Se restringió el hábitat de otros animales como en el caso del elefante marino, que llegaba hasta San Blas.
La aparición de especies introducidas, como el jabalí, la liebre (y los ganados), además de peces de agua dulce, ha alterado también el hábitat de algunas especies.
Finalmente, la restricción numérica de otras especies, como el guanaco, abundante hasta hace pocos años, la mara, los armadillos. las tortugas terrestres, las martinetas y avestruces de las cuales hay dos especies, el "avestruz moro", común con La Pampa, y el "petizo", propiamente patagónico.
También se han reducido los mamíferos litorales-marinos.
En las aguas cercanas a la costa hay toninas o delfines, que todavía a veces osan incursionar por los ríos algunos kilómetros; la orca reguladora de las loberías; ballenas francas, pingüinos de Magallanes, diversas especies de aves ( albatros, cormoranes, gaviotas y gaviotines).
La gran riqueza faunística de aves y mamíferos marinos se debe a la acción reguladora de la temperatura, ocasionada por la corriente marina cálida del Brasil.
La temperatura del agua marina es agradable ya que hasta la Zona alcanza el extreme sur de la corriente marina cálida del Brasil.
Región de la estepa patagónicaLa estepa patagónica, que se desarrolla en la zona de la Patagonia extrandina Chubutense
La fauna de la estepa es similar a la del monte, aunque son típicos de esta zona el guanaco, la mara o liebre patagónica y el ñandú petiso.
En las costas abundan pingüinos, gaviotas, lobos y elefantes marinos, focas, ballenas, toninas y delfines.
Bosques subantárticosLa fauna autóctona se singulariza por una especie en extinción entre los mamíferos, el huemul (Hippocamelus bisulcus), y un acridio entre los insectos: Nahuelis.
Otros insectos típicos son los fitófagos, es decir, comedores de madera. Entre las aves del bosque destacan los carpinteros; fuera de él, otras como el cóndor, que suele verse en los últimos tiempos incluso fuera de la cordillera.
Entre los peces, el pejerrey, la perca o trucha criolla, el puye, la peladilla, Entre los anfibios, sapos y distintas formas de ranas. Reptiles, lagartijas del género Liolemus.
También, varios géneros de roedores, carnívoros y herbívoros. Entre los mamíferos, al huemul hay que agregar el ciervo enano o pudú, la lutra o lobito de río carnívoro acuático, junto al coipo, gran roedor acuático. Ya no existe el "tigre" o jaguar, extinguido a fines de siglo (el nawel de la lengua araucana), pero es abundante todavía el puma. Y un verdadero fósil viviente: el monito del monte, un pequeño marsupial casi invisible, que habita en los troncos de un par de especies arbóreas.
Esta fauna autóctona soporta hoy la presión de distintas especies importadas como el ganado, común en toda la Patagonia, además del ciervo rojo o colorado (Cervus elaphus), el gamo europeo (Dama dama) y el jabalí (Sus scrofa) entre los mamíferos, además de aves y peces varios como la trucha, trucha arco iris y salmón.
La flora está representada por pastos y arbustos adaptados al ambiente semiárido. Las especies características son jarilla, molle, barba de chivo, mata brasilera, piquillín, algarrobito, quilembay, botón de oro.
Todas ellas caracterizadas por poseer hojas pequeñas, espinosas y carnosas que les ayudan a evitar la evaporación de agua. La vegetación es pobre, achaparrada y xerófila en el desértico ambiente de la patagonia extraandina, pero en la faja andina se modifica tornándose hidrófila, tupida y arbórea.
Las especies principales de cada ámbito son: en los bosques cordilleranos andinos prevalecen el alerce, el arrayán, el ciprés, el raulí, el pehuén, el roble, la lenga, y el ñire; en las espaciosas mesetas del interior se advierte la existencia de ejemplares de la estepa arbustiva: neneo, coirón y llareta, en las comarcas donde hay suelos salinos se desarrolla el jume y hay cactáceas diversas en todas las latitudes.
Son característicos los mallines en los cañadones y algunos sauces llorones surgen en los valles de ríos de curso permanente.