В Националния парк Езеро Керкини се срещат над 300 вида птици. От тях 137 вида гнездят, 134 вида зимуват, а 163 вида използват влажната зона и района около нея като междинна спирка за почивка и запасяване с храна по време на миграция.
Общо десет различни вида птици гнездят в смесени колонии в заливната гора, което е значителен брой не само за Гърция, но и в европейски мащаб. Това са големият корморан (Phalacrocorax carbo), малката бяла чапла (Egretta garzetta), голямата бяла чапла (непостоянно) (Egretta alba), червената чапла (Ardea purpurea), сивата чапла (Ardea cinerea), гривестата чапла (Ardeola ralloides), нощната чапла (Nycticorax nycticorax), лопaтарката (Platalea leucorodia), малкият корморан (Phalacrocorax pygmeus), блестящият ибис (вече гнезди само спорадично) (Plegadis falcinellus). Плаващи гнезда в крайречната гора и сред малкото останала тръстика правят големият гмурец (Podiceps cristatus), малкият гмурец (Tachybaptus ruficollis), черновратият гмурец (Podiceps nigricollis), лиската (Fulica atra) и зеленоножката (Gallinula chloropus), а от 2009 г. насам също и немият лебед (Cygnus olor). Белобузата рибарка (Clidonias hybridus) и черната рибарка (Chlidonias niger) гнездят върху листата на водните лилии и други водни растения. Други важни видове, които се размножават в района, са черният щъркел (Ciconia nigra), белият щъркел (Ciconia ciconia), соколът скитник (Falco peregrinus), орелът змияр (Circaetus gallicus), малкият креслив орел (Aquila pomarina), морският орел (Haliaeetus albicilla) и малкият орел (Hieraetus pennatus).
В езерото зимуват хиляди видове водолюбиви птици. Забележително е и присъствието на множество редки видове дневни грабливи птици, като например царският орел (Aquila heliaca), скалният орел (Aquila chrysaetos), соколът скитник (Falco peregrinus), големият креслив орел (Aquila clanga), морският орел (Haliaeetus albicilla). През последните години по време на миграционния период или през зимата се наблюдават много нови за района видове птици, измежду които тръноопашата потапница (Oxyura leucocephala), ловният сокол (Falco cherrug), розовото фламинго (Phoenicopterus ruber), тундровият лебед (Cygnus columbianus), големият нирец (Mergus merganser), малката белочела гъска (Anser erythropus) и др. Езерото Керкини, заедно с района около Порто Лагос (Караагач), са най-важните райони за зимуване на къдроглавия пеликан (Pelecanus crispus) в Европа.
Бозайниците също са представени от множество видове. Видрата (Lutra lutra) обитава езерото и каналите. Лисицата (Vulpes vulpes), дивата котка (Felis sylvestris), невестулката (Mustela nivalis), черният пор (Mustela putorius) и белката (Martes foina) обитават района на влажната зона и обкръжаващите я планини. Вълкът (Canis lupus) се среща по определено време на годината във влажната зона, а през по-голямата част от годината живее в околните планини, в които също така се среща дива свиня (Sus scrofa) и сърна (Capreolus capreolus). Чакалът (Canis aureus) се среща предимно в северната, източната и югозападната част на парка.
В района на езерото се отглеждат биволи, чийто брой тук е най-големият за цяла Гърция. Държавата полага специални грижи за опазването на тази местна порода. Преди години биволите са обитавали по-голяма част от влажните зони в района на Македония, Тракия и Тесалия, но през последните 50 години местообитанията им се ограничават до само няколко влажни зони в страната.
В езерото и нагоре по течението на река Струма са установени 32 вида риби. С най-голямо значение са шаранът (Cyprinus carpio), сребърната каракуда (Carassius auratus gibelio), струмската уклейка (Alburnus alburnus strumicae), македонският речен кефал (Leuciscus cephalus macedonicus), бабушката (Rutilus rutilus), морунашът (Vimba melanops) и маришката мряна (Barbus plebejus cyclolepis). Европейската змиорка (Anguilla anguilla) изчезва напълно от езерото след пускането в експлоатация на новата язовирна стена. Сред отличителните видове се срещат и някои чужди видове, които вероятно са дошли в езерото от България чрез водите на Струма. Числеността на популацията на слънчевия костур (Lepomis gibosus) нараства през 90-те години, но в последствие намалява и вече е балансирана. обикновеният бибан (Gymnocephalus cernuus), който е естествено разпространен в Централна и Северна Европа, се появява в мрежите на рибарите за първи път през 2009-2010 г. и оттогава присъствието му нараства.
В района се срещат най-малко 25 вида влечуги, включително характерни видове като каспийска блатна костенурка (Mauremys rivulata), змиегущер (Pseudopus apodus), пясъчна боа (Eryx jaculus), жълтоуха водна змия (Natrix natrix). Земноводните са представени от най-малко 11 вида, измежду които сирийската чесновница (Pelobates syriacus) и дъждовника (Salamandra salamandra).
В района се срещат най-малко 4700 вида безгръбначни животни, от които повече от 1396 са нови видове за Гърция и най-малко 46 са нови видове за науката, т.е. до момента са установени само и единствено в Националния парк Езеро Керкини и никъде другаде в света.
