En el departamento de Antioquia se encuentra una muestra representativa de la fauna del país, la cual se caracteriza por su gran riqueza en especies de varios grupos, que ubican a Colombia en el tercer lugar en el mundo, con un estimativo de 2.890 especies de aves, mamíferos, reptiles y anfibios. En aves ocupa el primer lugar con 1.865 especies, que representan el 20% del total de las aves del mundo, mientras que en mamíferos ocupa el tercer lugar lo mismo que en reptiles y en anfibios el segundo lugar.  

La gran complejidad de regiones geográficas en el departamento en conjunto con los patrones de clima regional, origina una amplia gama de ecosistemas que van desde los bosques muy húmedos tropicales hasta los páramos, los cuales poseen a su vez una gran diversidad de hábitats ocupados por una amplia variedad de fauna.  Aunque aún no se conoce con detalle la riqueza de la fauna en este departamento, en grupos más conocidos como las aves, se estima la presencia de más de 800 especies, varias ellas exclusivas del país o incluso de Antioquia.  De otros grupos como mamíferos, reptiles, anfibios, peces e insectos, se estima también la existencia de una gran diversidad de especies.

En rasgos generales, la distribución de las especies de fauna en Antioquia, se ajusta a cuatro grandes áreas biogeográficas, las cuales corresponden a las zonas de tierras bajas húmedas de  la región del Atrato Medio y Urabá, a los zonas bajas húmedas de las regiones del Bajo Cauca, Nordeste y Magdalena Medio, al cañón seco del río Cauca y a la zonas montañosas.

Las dos cordilleras que atraviesan Antioquia presentan una alta riqueza en especies de fauna, debido a la complejidad de ecosistemas y hábitats dado por el gradiente de alturas y las condiciones variables de clima (temperatura, precipitación y humedad) a lo largo de las mismas, así como por factores bióticos locales (flora y fauna), evolutivos, geológicos e históricos. La fauna andina difiere en su muchos aspectos de estructura y composición con la fauna de tierras bajas, por ejemplo en los Andes hay una mayor proporción de aves nectarívoras, mientras que en zonas bajas hay una mayor proporción de aves frugívoras.

A pesar de albergar tal grado de diversidad y de especies endémicas, los bosques andinos son el ecosistema más fuertemente amenazado en  Antioquia al igual que en el resto del país. Diversos factores debidos al uso desmedido de la tierra y de los recursos naturales por parte del hombre, han llevado a riesgo de extinción a muchas especies de  la fauna de esta región, como son la deforestación, la pérdida de los bosques, la erosión de los suelos y la cacería.

La riqueza de aves en las zonas montañosas incluye especies como mirlas, soledades, pavas de monte, guacharacas, azulejos, pinches, siriries, primaveras, toches, sinsontes, carpinteros, trepatroncos, tucanes de montaña, águilas, halcones, loros de montaña, pericos, semilleros y una gran variedad de especies de colibríes.  En las zonas bajas especies como guacamayas, loros, paujiles, hormigueros, garzas y patos.

Entre los mamíferos de las zonas montañosas se encuentran osos de anteojos, pumas, tigrillos, nutrias, armadillos, puerco espines, conejos de monte, zorros, ardillas, chuchas, mapaches, venados y perros de monte. En las zonas bajas tropicales se encuentran especies como danta, jaguar, tigrillos, zainos, tatabras, guagua y nutrias. 

Entre los anfibios y reptiles en Antioquia se encuentran gran cantidad de especies de ranas, sapos, lagartijas,  pasa arroyos y serpientes inofensivas, como la toche, falsa coral, jueteadora, tierrerita o venenosas como la mapana, rabo de ají, coral y la víbora de tierra fría.      

Muchas especies de fauna se han adaptado bien a vivir en cercanía del hombre, ya sea en el campo o en las ciudades, especialmente aves. En los parques y jardines en el Valle de Aburrá son comunes especies como el azulejo, pinche, siriri, tortola, carpintero, chamón.

En las llanuras aluviales de los ríos Atrato, Magdalena, Cauca y Nechí, se presentan sistemas de ciénagas y humedales, que se caracterizan por su gran riqueza en peces y  donde además existe una gran variedad de fauna, con especies como el manati, chiguiro, chucha de agua, garzas, patos, cormorán.