La fauna invertebrada de la localidad se encuentra deficientemente estudiada, el grupo mejor representado con los órdenes Coleoptera Homoptera, Diptera, Lepidoptera e Himenoptera, de la clase Insecta, los cuales resultan de particular importancia, por su composición y abundancia pueden indicar cambios en los ecosistemas.
Por otra parte, al ser los grupos más abundantes, son los más utilizados por otras especies de la fauna para su alimentación. Por lo expuesto anteriormente, es de gran importancia considerar a estos insectos dentro de estudios de la diversidad faunística en los ecosistemas terrestres.
Los moluscos es otro grupo invertebrado considerado abundante e importante en el área, que hasta ahora cuenta con 9 especies. De ellas, 2 son especies endémicas, dentro de que destacan el Caraccolus najazaensis (endémico local) y el Liguus fasciatus (endémico nacional).
La fauna vertebrada en el área es diversa y presenta alto grado de rareza, amenaza y endemismo. Los peces de agua dulce se encuentran pobremente representados, además de estar deficientemente estudiados debido a que los cuerpos de agua dulce no son abundantes, se han reportado 3 especies: Gambusia punctata, Nandopsis tetracanthus y Oreochromis sp. Los anfibios y reptiles constituyen los grupos de vertebrados terrestres que, a pesar de presentar uno de los mayores niveles de endemismo (92%), han sido muy poco estudiados en Cuba.
Los reptiles terrestres, hasta ahora reportan 15 especies de cuales, 7 endémicas, 1 se halla bajo la categoría vulnerable según la UICN y 3 protegidas por CITES.
Las aves constituyen el grupo mejor estudiado en la localidad. De ellas encuentran 127 especies. Dentro de estas, se halla 1 género endémico (Xiphidiopicus), 14 especies endémicas, destacándose Accipiter gundlachi, Aratinga euops y Starnoenas cyanocephala y 21 subespecies endémicas, significándola presencia de Amazona leucocephala leucocephala, Asio stygius siguapa y Contopus caribaeus caribaeus. 15 especies de la avifauna del área se hallan bajo categoría de amenaza, 13 vulnerables (como por ejemplo Geotrygon montana, Asio flammeus, Tyrannus cubensis y el Corvus minutus), 2 en peligro (Colaptes fernandinae y Aratinga euops)) y 20 protegidas por CITES.
La amplia biodiversidad de las aves se encuentra condicionada por la heterogeneidad de hábitas en los que se puede encontrar alimentos para los diferentes grupos tróficos. Por otra parte existe una abundante población de palmas reales (Roystonea regia) principalmente en la zona de la Bayamesa lo que influye positivamente en la nidificación de aves excavadoras de nidos.
Los mamíferos mejor conocidos en la zona, son los murciélagos y las jutías. De los primeros han reportado 7 especies, de cuales 2 son endémicas (ANEXO 2). Capromys pilorides pilorides es la jutía endémica exclusiva del área. Las poblaciones de esta especie han sufrido considerable disminución, debido a la depredación que se han visto sometidas por el hombre.
En 1985 se introdujeron en el área especies de exóticas, de ella existen: Antílope Negro (Antilocapra cervicapra), Antílope Nilghai (Boselaphus tragocamelus), Búfalo (Bubalus bubalis) , Cebra de Grant (Eqqus zebra) , Ankole (Bos sp.) , Venado de Cola Blanca (Odocoileus virginianus)
De años anteriores existía en el área el Venado Cola Blanca. Estas especies existen de manera silvestre en toda el área, y debido a las necesidades alimenticias y la presión que generan sobre los ecosistemas naturales, ha sido necesario la creación de pastizales en la zona socioeconómica de la Bayamesa, actividad que continua en la actualidad. Otros de los grupos introducidos son la rata gris (Rattus norvegicus), el guayabito (Mus musculus brevirostris), la mangosta o hurón (Herpestes auropuntatus), Canis familiaris (perro), Felis catus (gato), Sus scrofa (puerco jíbaro), siendo estos dañinos y perjudiciales en el área; existen otras especies utilizadas en la ganadería como Bos taurus (ganado vacuno criollo), B. Indicus (ganado vacuno cebú), Equus caballus (caballo).