Тваринний світ Національного природного парку «Синьогора» надзвичайно багатий та різноманітний. За даними польових досліджень на території парку виявлено 654 види фауни, з яких 110 видів хребетних тварин (29 видів ссавців (Mammalia), 57 – птахи (Aves), 7 – плазуни (Reptilia), 10 – земноводні (Amphibia), 7 – риби (Pisces) та 544 види безхребетних класу комахи Insecta (Collembola – 1 вид, Plecoptera – 3, Odonata – 3, Neuroptera – 2, Dermaptera – 1, Blattodea – 1, Orthoptera – 26, Coleoptera – 192, Lepidoptera – 102, Hymenoptera – 99, Diptera – 88 видів.