Pustynia Chihuahua to dom dla szerokiego wachlarza zwierząt z wielu grup taksonomicznych.
Ssaki
Lis kit, kojot, dżekrabbit czarnogonowy, meksykański świstak, skałkowy świstak, kangurowe szczury, myszy skoczne, myszy żniwiarskie, myszy leśne, dębowe szczury, kroliki dziko rosnące i inne.
Ptaki
Wielki biegacz, przepiórka łuskowata, przepiórka Gambela, gołębie, sowy, kolibrie, sikorki, wróbki, truskawki, popielnice, jaskółki, szczygi, chaffinche i inne.
Gady
Różne węże dzwonowe, sidewinder, jaszczurki whiptail, skink, gila monster, jaszczurka biżuteriowa, chuckwalla, leopardowa jaszczurka, iguana pustynna, rogata jaszczurka i inne.
Płazy
Kanionowa żaba drzewna, zielona żaba drzewna, byk żaba, żaba leopardowa, ropucha Woodhouse'a, ropucha wielkopolska, zielona ropucha, ropucha czerwonoplamiasta i ropucha łopatkowa.
Ryby
Rio Grande pstrąg tęczowy, pstrąg Gila, pstrąg Apache, pstrąg brunatny, pstrąg tęczowy, pstrąg potokowy, ssaki, szynszyle, plotki, minnows i pupfish.