Aves
Santa Cruz pertenece a la región zoogeográfica más pobre de la Argentina. En la meseta abundan la liebre patagónica o mara, el puma, el gato montés, el zorro, el zorrino y el gato de los pajonales. En la zona cordillerana todavía existen tropillas de guanacos y algunos huemules.
Costa y marHay una gran variedad de aves: desde avestruces petisos o choiques, hasta pájaros como jilgueros y chingolos. Entre las aves rapaces figuran águilas, aguiluchos rojos, halcones de vientre blanco, gavilanes, lechuzas, búhos y cóndores
Otras especiesEn la región costera abundan los lobos marinos de uno y dos pelos. Entre las especies de aves marinas se cuentan pingüinos, albatros, petreles, cormoranes y gaviotas. Los peces más comunes son la trucha criolla, el pejerrey, el puye, el salmón y la lamprea del sur.
En la región se observa un alto número de roedores, murciélagos y unas veinte especies de arácnidos. Entre los reptiles, se encuentran lagartijas y lagartos.
Los más de 240.000 km2 de superficie de Santa Cruz encierran gran diversidad de especies de fauna autóctona; algunas de las nutridas colonias y otras en peligro de extinción. A esta última categoría corresponden el tímido y misterioso huemul y el exótico Maca Tobiano, huéspedes del Parque Nacional Perito Moreno, el lago Strobel y la meseta del Lago Buenos Aires, futuro Parque Nacional, respectivamente. Contrarrestando esas poblaciones mínimas se encuentra la reserva provincial de Cabo Vírgenes, que alberga la segunda colonia mas grande de Sudamérica de Pingüinos Magallánicos, constituida por 133.000 parejas y continua en aumento.