Le Vercors abrite une faune variée correspondant à la grande diversité des conditions écologiques que l'on trouve dans le massif : quatre étages de végétation (de 200 à 2 341 m d'altitude) et trois influences climatiques (océanique, méditerranéenne et montagnarde).

On trouve aussi bien des espèces de plaine (bocages, forêts de feuillus), de montagne (prairies, forêts mixtes conifères/ feuillus) et de haute montagne (forêts de conifères, landes, pelouses). Sans oublier la faune spécifique des falaises, des grottes et des zones humides.

Cependant, un certain nombre d'espèces animales sont présentes à toutes les altitudes : le chevreuil, le sanglier, le blaireau, le lièvre brun, l'écureuil, le renard, la buse variable, la chouette hulotte, le rouge-queue noir, la couleuvre verte et jaune, la vipère aspic, etc...
Les oiseaux sont, bien entendu, plus nombreux en été qu'en hiver grâce à l'apport des espèces migratrices qui viennent ici pour se reproduire : la bondrée apivore, le circaëte Jean-le-Blanc, l'hirondelle de cheminée, l'hirondelle de fenêtre, l'hirondelle des rochers, le martinet noir, le martinet alpin.

.
Mais il y a aussi des populations qui augmentent en hiver, avec l'arrivée d'individus nés en Europe du nord ; c'est notamment le cas des buses variables.
Quelques espèces font de petites migrations en restant dans le massif, on les trouve en hiver à des altitudes inférieures à celle de l'été : mouflon, cerf, tichodrome échelette...

Les relations entre les animaux sont dominées par les rapports de
prédation : les herbivores sont les proies des carnivores. Chez les carnivores se distinguent les prédateurs des superprédateurs. Parmi les grands herbivores, sont représentées les 6 espèces de grands ongulés de France, toutes présentes dans le Vercors : Sanglier, Chevreuil, Cerf, Mouflon, Chamois et Bouquetin. Parmi les superprédateurs citons les grands rapaces comme l’Aigle royal, le Circaète Jean le Blanc ou le Hibou Grand Duc et chez les mammifères, le Lynx et, depuis 1996 dans le Vercors, le Loup dont les premiers indices de présence ont été relevés en 1996.