据调查资料统计，在九龙山自然保护区及其周边地区的野生动物中，属国家Ⅰ级保护的有豹(Panthera pardus)、白鹳(Ciconia ciconia)、黑鹳(Ciconia nigra)、金雕(Aquila chrysaetos)等4种。属国家Ⅱ级保护的有：斑羚、赤颈鸊鷉、鸳鸯、黄爪隼、红脚隼、游隼、猎隼、红隼、燕隼、勺鸡、长耳鸮、雕鸮、红角鸮、纵腹纹小鸮等14种。保护区内隼形目和鸮形目是国家对该保护区保护最多的动物。
属北京市重点保护野生动物豹猫(山狸子)、果子狸、狐狸、狼、蓝翡翠、三宝鸟等11种，占北京市重点保护动物的34.4%；属北京市一般保护野生动物有黄鼬、猪獾、狗獾、草兔、狍、蝮蛇、团花锦蛇、黑眉锦蛇、红点锦蛇、乌梢蛇等38种，占北京市一般保护动物总数的27.9%。