白马雪山茂密的山地森林环境给野生动物栖息提供了最佳场所。尤其是兽类和鸟类的野生种类，更是它们生息和繁衍的天堂。保护区内的野生哺乳类动物已知有9目24种，69属，98种。由于保护区内峡谷相对高差一般均在3000米以上，因此，在不同海拔高度上形成了非常明显的自然植被的景观垂直带，随之野生动物因生境的变化，也形成了明显的垂直分布。
白马雪山哺乳动物及鸟类动物的垂直分布的概况
——海拔2000~2800米的暖河谷稀疏灌丛草坡生境记录的哺乳动物约有21种，鸟类动物88种。如北树鼩、大灵猫、小灵猫、雉鸡、大山雀等。
——海拔2800—3200米的中山云南松与落叶阔叶林生境记录的哺乳动物约有70种，鸟类动物147种，如金猫、云豹、水鹿、猪獾、白腹锦鸡、山斑鸠等。
——海拔3200—4000米的亚高山暗针叶林带生境记录的动物约有哺乳动物85种，鸟类动物100种，如保护区主要保护对象滇金丝猴等，是保护区动物种类的精华所在，其它有藏马鸡、红暖角雉等。
——4000—4500米的高山灌丛、流石滩生境记录的鸟类动物68种，哺乳动物仅14种，因寒冷多风，霜冻严重，常年积雪，生存的多为喜玛拉雅特有种和古北界
泛布种，如旱獭、雪豹、岩羊、榛鸡、雪鹑等。
白马雪山国家级自然保护区的国家重点保护动物
属国家Ⅰ级重点保护野生动物
兽类7种——滇金丝猴、雪豹、金钱豹、云豹、熊猴、林麝、高山麝。
鸟类8种——黑鹳、金雕、胡兀鹫、绿孔雀、黑颈长尾雉、黑颈鹤、斑尾榛鸡、雉鹑。
属国家Ⅱ级重点保护野生动物
兽类16种——猕猴、穿山甲、豺、黑熊、棕熊、小熊猫、石貂、水獭、斑灵狸、大灵猫、小灵猫、金猫、猞猁、鬣羚、斑羚、岩羊等。
鸟类20种——松雀鹰、雀鹰、高山鹰雕、普通鹫、高山兀鹫、毛脚鹫、红隼、淡腹雪鸡、血雉、红腹角雉、藏马鸡、勺鸡、白腹锦鸡、灰鹤、楔尾绿鸠、大紫胸
鹦鹉、雕鸮、灰林鸮、白腹黑啄木鸟、鸢。
在冬季，千里冰封、万里雪飘，游览之人可尽情领略雪域风情。夏季的白茫雪山，冰雪消融，到处高山流水，杜鹃花灿烂绚丽，林中则百鸟轻鸣，群猴嬉戏。到了秋季，白茫雪山的自然景观则更别有情致。阒在滇藏公路上，就置身在丰富多彩、如醉如痴的景物里。特别使人沉醉的是从远到近所呈现的那种是就物色调上的强烈的立体感。远处是雪山，在清明的秋空里，极高、极白、极远。在这种高远雄奇的峰峦之下，林海尽为秋色所染，红、黄、绿层次井然，特别是那如火如霞的红色秋叶，像雪山的灵魂，尽情地展现着多情的姿态，让人深悟深林高山的豪爽热烈。长满灌木林的草甸草坡上雪茶点布；若陷若现的流水在海中穿行，仿佛雪山之魂。置身于其中，让人有一种返朴归真的感觉。在白茫雪山丫口处，耸立着一个巨大的玛尼堆，青灰、森黑的石块，记录着来往行人拜谒白茫雪山的那份虔诚。经幡在寒风中翻卷，风雪交加，经幡早已褪色，经文难以辨认，却诊然义无反顾地诵念着六字真经，没有人文气息的自然景观是乏味的。一无人迹的雪山丫口，因为有了玛尼堆，有了飘动的经幡，而富有了灵性。按照藏传佛教的规矩，一个地地道道的藏人在翻越白茫雪山丫口时，都要随手捡拾一块石头，放在玛尼堆上，然后解开头上辫子，任其随风吹散。他会大声念诵经书，大声呼唤神录，并把手里的青棵撒向天空，表达对神灵的敬意。那是大与自然的对话，也是人与神的交流。往远处望去，地上雪茶细白如丝，事实上那是一种黄白色的高山苔鲜类植物，在丽江与中甸，那种满街的铺面都在出售的天然饮料，看来采集得并不容易；再无处，密密麻麻地生着一丛丛低矮高山杜鹃。
