A maior concentração de aves planadoras, em Sagres, verifica-se nos meses de Setembro e Outubro, envolvendo mais de 2000 indivíduos de diversas espécies.
Constitui derradeira área de cria na Península Ibérica da Águia-pesqueira Pandion Haliaetus.
A nidificação em arribas marítimas constitui uma particularidade desta região aqui se reproduzindo espécies como o falcão- peregrino Falco peregrinus e a gralha-de-bico-vermelho Pyrrhocorax pyrrhocorax. Ainda nas falésias destaca-se, por ser situação única no mundo, a nidificação da cegonha branca Ciconia ciconia. Em toda a faixa costeira podem observar-se corvos-marinhos Phalocrocorax spp., melro-da-rocha Monticola solitarius e peneireiro Falco tinnunculus
Nos campos dunares podem-se avistar mamíferos como a fuinha Martes foina, que frequenta as praias e o texugo Meles meles, nas dunas da falésia, com solos mais propícios para escavarem as suas tocas. Nas dunas ocorrem, frequentemente, raposas Vulpes vulpes, localmente denominadas por zorras e sacarrabos Herpestes ichneumon também conhecidos por escalavardos.

As lagoas temporárias são importante local para a reprodução de diversas espécies de anfíbios – sapo-de-unha-negra Pelobates cultripes e sapinho-de-verrugas-verdes Pelodytes punctatus, entre outros – que dependem das zonas húmidas na fase inicial do seu ciclo de vida. Nestes locais também ocorrem crustáceos aquáticos como o Triops cancriformis mauritanicus bem como outros endemismos ibéricos.