На сьогоднішній день фауна Національного природного парку „Великий Луг” налічує близько1 447 видів, з яких 114 видів занесені до Червоної Книги України, до Бернської конвенції – 258 видів, до Бонської конвенції – 122, до Європейського червоного списку – 32, до списку CITES – 30, до МСОП – 30. Серед фауни парку найчисельнішими є комахи -1120 видів, птахи – 218, риби – 52, ссавці – 41, плазуни – 6, земноводні – 10.
Після затоплення Каховського водосховища в 1956 році, багато тварин, які перебували на території плавнів Великого лугу, знайшли прихисток на сільськогосподарських невгіддях вздовж берегової лінії. Велика частина видів зараз знаходиться під загрозою зникнення, та занесена в різні природоохоронні списки.
Ентомофауна парку досить чисельна та різноманітна, 44 види комах занесені до ЧКУ. Досить чисельними серед червонокнижних комах є - Carabus hungaricus Fаbricius, Dorcadion equestreLaxmann, Papilio machaon L., Iphicides podalirius L, Zerynthia polyxena DenisetSchifermuller, Hemaristitus L, Megascolia maculata Drury, Xylocopa valga Gerstaecker, Xylocopa violaceae Linnaeus, Bombusargillaceus Scopoli, Periphanes delphinii L., Saga pedo Pallas , а найбільш рідкісними, які зустрічаються один раз на декілька років - Emus hirtus L, Osmoderma barnabita Motschulsky, Tomares nogeliiHerrich-Schaffer, Proserpinus proserpina Pallas, Catocala fraxini L., Lygaena laeta Hubner, та інші.
Орнітофауна характеризується наявністю елементів всіх екологічних комплексів, близько 218 видів (гніздові, зимуючі, літуючи, пролітні та залітні птахи). Найчисельнішими є водно-болотні та степові види. До ЧКУ занесені 35 видів. На території парку працює міжнародний орнітологічний стаціонар.
Острівний комплекс Парку має велике значення як резерват багатьох «червонокнижних» видів птахів. Тут зосереджені основні полівидові колонії всього Нижнього Дніпра. В гніздовий період водно – болотний комплекс орнітофауни налічує 41 вид. На Каховському водосховищі це єдине місце гніздування таких рідкісних видів: Ardeola ralloides Scopoli, Anas strepera L., Aythya nyroca Guldenstadt,Haematopus ostralegus L., Larus ichthyaetus Pallas, Sterna albifrons. Під час міграцій на островах спостерігаються значні скупчення водоплавних птахів. Серед «червонокнижних» видів птахів, зустрічаються: Pelecanus onocrotalus L., Plegadis falcinellus L., Rufibrenta ryficollis Pallas, Tadornaferruginea Pallas., Anas strepera L., Aythya nyroca Guldenstadt,, Bucephala clangula L., Mergus serratorL., Himantopus himantopus L.. Деревно-чагарникові та степові ділянки представлені типовими видами наземних біотопів. Серед гніздових видів слід виділити Haliaeetus albicilla L., чисельність якого стабільна і дає можливість розширення виду у регіоні. Серед мігрантів можна виділити: Haliaeetus albicilla L,.Pandion haliaeetus L., Milvus migrans Boddaert, Circus cyaneus L,. Burhinus oedicnemus L,. Laniusexcubitor L.
Парк має велике значення як резерват лісових видів, завдяки байрачним лісам, місцем концентрації птахів на міграціях. Серед видів слід відзначити такі рідкісні для регіону як Otus scops L., Dendrocoposminor L, Ficedula Albicollis L., Aegithalos caudatus L та ін... Затоки Каховського водосховища є великою кормовою базою для таких рідкісних птахів: Tadorna ferruginea Pallas., Mergus serrator L. , Tadornatadorna, Anas acuta L., Anas clypeata L. Larus ichthyaetus Pallas, Mergus albellus L.
Петрофітні степи парку приваблюють багато птахів на зимівлях. За час проведення обліків були виявлені концентрації таких рідкісних птахів: Lanius excubitor L., Motacilla feldegg M, Motacilla citreola ,Acanthis flammea L., Plectrophaenax nivalis L.
Ссавці представлені 41 видом, з яких 16 занесені до ЧКУ, а саме Mustela pustorius L., Mustelaeversmanni Lesson , Lutra lutra L., Myotis aurascens, Eptesicus serotinus Scheber , Pipistrellus nathusii,Pipistrellus kuhlii Kuhl., Pipisterellus pygmaeus, Nyctatus noctula Scheber, Plecotus austrsacus Fischer,Plecotus auritus L., Myotis daubentonii Kuhl, Myotis dasycneme Boie, та типовими Lepus europaeus Pall., Sciurus vulgares L., Apodemus agrarius Pall, Micromus sosialis Pall., Martes foina, Meles meles L, Canislupus L., Vulpes vulpes L., Sus scrofa L., Capreolus capreolus L., Erinaceus concolor. L Mustela nivalis L та ін.
На сьогоднішній день іхтіофауна Парку налічує 52 види. До ЧКУ занесені 7 видів, Benthophiloidesbrauneri Beling etlljin, Acipenser ruthenus L., Barbus borysthenicus Dybowski, Carassius carassius L.,Lota lota (Linnaeus), Gemnocephalus acerinus (Guldenstadt) Sander volgencsis (Gmelin), Percarinademidoffii Nordmann. Навколо островів Великі і Малі Кучугури є мілководдя, площа яких дорівнює 400 га. Вони є практично єдиним місцем у водосховищі, придатним для природного відтворення і нагулу молоді та дорослих риб. Таким чином, ця територія має велике значення у життєвому циклі прісноводних риб регіону.
Найбільш чисельними є Abramis brama L., Carassius gibelio (Bloch), Cyprinus carpio L., Aristichthysnobilis (Richardson), Silurus glanis L, Sander lucioperca L., Neogobius kessleri (Gunther), Scardiniuerythrophthalmus L.
Каховське водосховище є штучною водоймою, в якому істотно змінене середовище існування живих організмів. До того ж негативно на видовий склад впливає промисловий,браконьєрський та любительський вилов цінних видів. Змінюється видове різноманіття, зникають риби певних екологічних груп, натуралізуються інші. В порівнянні з попередніми роками зменшилась кількість, (або навіть зникли) представників понтокаспійського прісноводного комплексу, за рахунок таких видів як марена дніпровська, вирезуб, синець, серед риб бореального рівнинного комплексу - карась звичайний. З’явились нові види понтокаспійського морського комплексу – бичкові, мала південна колючка. Зменшилось число представників третинно рівнинного комплексу – стерлядь прісноводна, в’юн, з бореального передгірського – зникла мінога українська, майже зник минь річковий – єдиний представник арктичного прісноводного комплексу.
Натомість з’явились нові види – направлені - білий товстолобик, сріблястий карась, випадкові - амурський чебачок, саморозселенці – колючки, бички. Слід враховувати, що адвентивні види легше приживаються на порушених територіях.
Земноводні представлені 10 видами - Bombina (B) bombina L,. Pelobates fuscus Laurenti , Hylaarborea L., Bufo viridis Laurent , Pelophylax [Ranа] ridibundus Pall , Emys orbicularis L., Lacerta viridisLaurenti (ЧКУ), Lacerta agilis L, Eremias arguta Pall, Lissotriton vulgaris L.. Плазуни представлені 6 видами, з них – Coronella austriaca Laurenti, Hierophis caspius (Gmelin), Elaphe sauromates (Pallas),Vispera renardi (Christoph), занесені до Червоної книги України, та – Natrix tessellata Laur, Natrixnatrix L..
Звичайно список тварин поповниться новими видами, проте наявність значної кількості раритетних таксонів різного рангу, свідчить про цінність та території парку та її важливе значення в збереженні біорізноманіття в цілому.