Entre la fauna que abunda las lagunas y sus alrededores encontramos diversas especies:


Anfibios y reptiles: se han observado ejemplares de tritón jaspeado, varias especies de sapos y ranas, entre ellos la ranita de San Antonio, varios tipos de lagartos y culebras así como la víbora hocicuda.
Mamíferos: los más abundantes son el corzo y el jabalí, si bien también se pueden observar a zorros, tejones, jinetas, garduñas, armiños y comadrejas.
Aves: las aves son los animales más abundantes de los humedales de Atapuerca debido a su situación en una de las principales rutas de migración de la península.
Aves de los cultivos: en los campos de cultivo de los alrededores de las lagunas se pueden ver alondras, avefrías o perdices rojas en primavera, mientras que en invierno son más comunes los gorriones, pinzones reales y escribanos.
Aves de las lagunas: en las orillas se suelen reconocer ejemplares de lavandera blanca, chorlitejos, zarapitos y agujas colinegras, entre otros. Durante todo el año podemos disfrutar con las fochas, azulones, zampullines y aguiluchos laguneros. En invierno abundan los ánsares, ánades rabucos o patos cuchara, procedentes del norte de Europa. En primavera acuden numerosas aves para la cría, como la garza.