Фауна хребетних тварин національного природного парку «Подільські Товтри» представлена близько 366 видами. З них ссавців – 71 вид, птахів – 223 види, плазунів – 10 видів, земноводних – 11 видів, риб – 51 вид. Детальна інформація щодо видового складу, поширення та відносної чисельності представників фауни відображена у щорічних Літописах природи національного природного парку.
До Червоної книги України (2009) занесено близько 50 видів тварин поширених на території НПП (з яких: близько 5 видів риб, 1 – земноводних, 3 – плазунів, близько 20 – птахів та 28 – ссавців). Значна кількість видів охороняється згідно ратифікованих Україною міжнародних природоохоронних документів (Європейський червоний список, списки Міжнародного Союзу охорони природи, Бернська, Рамсарська, Бонська конвенції, угода Eurobats та інші).
Наявність в межах території парку залишків старих лісових масивів, відкритих остепнених крутосхилів і, головне, великої кількості підземель різного походження (природні та штучні) сприяє поширенню тут 17 видів рукокрилих ссавців (усі включені до ЧКУ, 2009) із 27 видів фауни України. Такі види хіроптерофауни України як нічниця велика, підковоніс малий, вечірниця руда та надзвичайно рідкісний – широковух європейський, щороку формують в межах парку великі зимувальні колонії які нараховують по кілька сотень особин. Окремі підземні сховища парку мають важливе, загальноєвропейське значення для збереження кажанів на континенті, в межах яких здійснюється постійний екологічний моніторинг та наукові дослідженняспрямованні, насамперед, у напрямку вивчення динаміки та стійкості природних систем до рекреаційного та господарського впливу.
Кажани поряд з мікромаммаліями складають основну частину теріофауни НПП “Подільські Товтри”, до складу якої, окрім них, належать ряд не менш характерних видів тварин – комахоїдні (мідиці, білозубки, їжаки та кроти); хижі ссавці (куниці лісова та кам’яна, ласка, лисиця, вовк, борсук та ін.); копитні (козуля, дикий кабан, лось). Більшість із перерахованих видів тварин належать до групи мисливської фауни, стан якої в останні роки вимагав припинення полювання в межах об’єктів ПЗФ, зокрема на територіях національних природних парків. Згідно Закону України № 1826-VI (1826-17) від 21.01.2010 року, полювання на території НПП заборонено.
Птахи є найчисельнішою групою хребетних тварин, що поширенні в межах парку та його околицях, їх нараховується понад 200 видів. Серед рідкісних видів поширені пугач, сова болотяна – представники совоподібних; серед денних хижих птахів – скопа, шуліка чорний, підорлик малий, підсоколик великий та інші. Рідкісними, залітними видами птахів є горіхівка та нещодавно виявлений стінолаз. Крім того, в межах території парку трапляються лелека чорний, гоголь, журавель сірий та інші. Проведення регулярних біотехнічних заходів сприяє кількісному та якісному зростанню різноманіття орнітофауни.
Рідкісна герпетофауна парку представлена кумкою жовточеревою (земноводні), ящіркою зеленою, мідянкою (плазуни). Поширеними є ящірка живородяща, веретільниця ламка та черепаха болотяна. Серед земноводних – тритон звичайний та тритон гребінчастий, ропуха зелена та сіра, жаба прудка, квакша звичайна.
Серед хребетних тварин найменш вивчена іхтіофауна, хоча є одним з основних компонентів екосистеми Дністра, а тому потребує подальших інтенсивних наукових досліджень. Наразі наводиться близько 50 видів риб, з яких поточними дослідженнями виявлено лише близько 15 видів. Близько 5 видів риб є ендеміками, що проживають лише на даній території. Частина видів занесена до сторінок Червоної книги України та потребує додаткових заходів охорони. Основною проблемою збереження корінних іхтіокомплексів регіону є безконтрольне знищення рибних запасів Дністра риболовними бригадами Чернівецької, Хмельницької та Вінницької областей. Поряд з промисловими видами в сітки бригад потрапляють представники рідкісної та зникаючої іхтіофауни, облік яких часто приховується. Промисловий вилов риби на Дністровському водосховищі є одним з лімітуючих факторів існування рідкісних корінних видів.
Характерними представниками фауни парку, що включені до Червоної книги України, є підковоніс малий, вечірниця руда, нічниця велика, вухань звичайний, широковух європейський, нічниця ставкова, хом’як звичайний, видра річкова, пугач, гоголь, сорокопуд сірий, жовна зелена, ящірка зелена, кумка жовточерева, вирезуб та інші. До Європейського червоного списку включені: нічниця ставкова, вухань бурий, вовчок ліщиновий, видра річкова, вовк, деркач; до списків Бернської конвенції: підковоніс малий, нічниця велика, пірникоза мала, боривітер звичайний, сова вухата, бджолоїдка звичайна, одуд, дятел великий, квакша звичайна, тритон гребінчастий та ряд інших.
Порівняно з фауною хребетних, безхребетні тварини значно чисельніші, хоча вивчені не достатньо. На території НПП, серед безхребетних, найбільш дослідженні комахи. Серед їх високої різноманітності – 40 видів включені до сторінок ЧКУ. Це, насамперед, такі види як: бабки – красуня діва, дозорець-імператор, кордулегастер кільчастий; туруни – красотіл пахучий, турун угорський; вусачі – вусач мускусний, вусач великий дубовий; жук-олень – впродовж останіх 3-4 років чисельність стабільна, бистрик короткокрилий (рідкісний, малочисельний вид), пилкохвіст лісовий (нещодавно виявлений вид коників); Широко поширеними денними лускокрилими на території НПП є представники родини Косатцевих – махаон та подалірій інші два представники родини – поліксена та мнемозина дуже рідкісні види. Червонокнижні Німфаліди представлені – стрічкаркою тополевою, райдужницею великою та деякими ін. Серед нічних метеликів поширені бражники дубовий, б. скабіозовий, б. прозерпіна, б. мертва голова; сатурнія велика, с. середня та с. руда; У вогких чагарниках, по берегах струмків та річок на вирубках зустрічаються ведмедиця-господиня та ведмедиця велика особин яких можна зустріти як вночі так і вдень. Поширеними і чисельними є ксилокопи звичайна та фіолетова, які стають особливо помітні та активні навесні з середини квітня на остепнених, добре прогрітих схилах каньйонів річок та товтр. Інші, надзвичайно цінні представники родини справжніх бджіл – джмелі моховий та д. яскравий – хоч і широко поширенні у всій Палеарктиці, на території НПП є рідкісними, за винятком окремих біотопів з високою щільністю особин. Серед рідкісних двокрилих комах характерними є ктирі – велетенський та шершнеподібний, які є яскраво вираженими хижаками як на стадії імаго, так і личинки, поїдаючи переважно шкідливих саранових, хрущів та ін. Останнім часом все частіше трапляються випадки знахідок представника Губоногих багатоніжок – мухоловки звичайної, характерним ареалом для якої в Україні є Гірський Крим.
Особлива увага приділяється вивченню чужорідних видів. Чужорідними є ті види, які внаслідок навмисної або випадкової людської діяльності, потрапили в регіон, де раніше природно не зустрічалися (інші назви – неаборигенні, види – вселенці, інтродуковані, екзотичні, інвазійні, айлохорні, чужі). В межах НПП нараховується близько 15 таких видів тварин. Види, що є архіінвайдерами, до цього списку не включаємо (хоча такі з них як пацюк сірий та миша хатня не є натуралізованими). Найбільш поширеними серед них є неаборигенні безхребетні – шкідники садівництва, бджільництва та риби. Основна увага при вивченні цієї групи тварин приділяється фіксуванню місць локалізації видів, веденню динаміки чисельності за окремими видами та створенню інформаційної системи – Бази даних, у якій би відзначалися місця реєстрацій, фіксувалися динаміка проникнення, особливості адаптації неаборигенних видів і характер їх впливу на природне середовище.
Підготував н.с. НПП “Подільські Товтри” М.В. Дребет