En esta zona se conservan especies de gran importancia y algunas de ellas casi únicas dentro de la península:

• El oso pardo es una especie emblemática de la cordillera cantábrica que tiene en esta zona de la Montaña Palentina uno de sus últimos refugios. El oso vive en los grandes bosques caducifolios y en valles y montañas poco transitados. El nombre de Brañosera, anterior Braña Osaria nos habla de la abundancia de osos que hubo en estas tierras en el pasado. La especie está considerada en peligro en extinción y por lo tanto protegida.
• El urogallo ha sido hasta hace poco tiempo poblador de estas tierras, aunque últimamente sólo ha sido visto en casos muy aislados.
• El corzo, el ciervo y el rebeco son también especies que ocupan buena parte de la Montaña Palentina. La población es muy abundante. Se pueden ver hembras en grandes manadas y algún macho. Hacia el final del verano machos y hembras se agrupan en los valles donde tiene lugar el apareamiento conocido como La Berrea por la manera de los machos de llamar la atención de las hembras.
• El lobo al que no es fácil ver en la Montaña Palentina a pesar de ser una especie adaptada a la montaña. Se sabe de su existencia por sus ataques tanto al ganado salvaje como al doméstico, y en varias ocasiones ha sido visto por ganaderos y cazadores.
• El zorro este animal suele ser visto con mucha frecuencia en esta zona, tanto en las montañas, como cerca de los pueblos.
• El gato montés se aparea frecuentemente con gatos domésticos, por lo tanto son pocos los de pura raza que quedan en España. En la Montaña Palentina se sabe de su paso por los bosques debido a las marcas aromáticas que deja en los troncos de los árboles cuando los arañan, lo cual les sirve para afilarse la uñas y marcar su territorio.
• El jabalí abunda en nuestra montañas, siendo una especie muy estimada para la caza.
• La ardilla, más difícil de ver que hace años, siempre ha vivido en los bosques de la zona alimentándose con frutos silvestres como avellanas, bellotas, etc.
• La perdiz es una especie muy abundante también en estas montañas. Podemos apreciar tres variedades: perdiz roja, perdiz parda y perdiz chocha.

Otras aves que podemos encontrar son águilas reales, buitres leonados, cigüeñas, azores, arrendajos, gavilanes, milanos, mirlos, grajos, urracas, cuervos, cárabos, cernícalos, etc. Entre las aves más pequeñas, se pueden ver golondrinas, jilgueros, vencejos, gorriones, ruiseñores, picarrobles, petirrojos, palomas torcaces y tórtolas entre otros.

De entre las especies más apreciadas en gastronomía es la trucha común la más abundante en los ríos y arroyos de la zona.