Grandi mammiferi del mare quali balenottere comuni (Balaenoptera physalus), capodogli (Physeter catodon) e delfini costieri quali tursiopi (Tursiops truncatus) ma anche tartarughe marine (Caretta caretta), si lasciano avvistare frequentemente all'interno dell'Arcipelago. Nelle immersioni all’interno dell’Arcipelago, disciplinate dall’Ente Parco, si possono incontrare invertebrati protetti da convenzioni e direttive internazionali. Ricordiamo in particolare la Nacchera (Pinna nobilis) e la Patella ferruginea, molluschi di dimensioni relativamente cospicue, specie che rischiano di scomparire a causa della raccolta indiscriminata. Per quanto riguarda l'ittiofauna l'area è tra le più interessanti di tutto il Mediterraneo per la presenza di popolazioni stanziali di cernie brune (Epinephelus marginatus) e corvine (Sciaena umbra).

Sono ben rappresentati i Rettili, con le specie endemiche del sistema sardo-corso quali Archeolacerta bedriagae e Algyroides fitzingeri o fortemente minacciate come Euleptes europea e Testudo hermanni. L'Arcipelago di La Maddalena ricade tra le aree più importanti per la fauna vertebratica (Anfibi, Rettili,Uccelli, Mammiferi) e in particolare per gli uccelli marini, che in questi luoghi si radunano in grandi colonie nidificanti. Dalle ricerche avviate dal Parco Nazionale è inoltre emerso che il sistema delle piccole isole tra la Sardegna e la Corsica rappresentano una tappa importante del viaggio degli uccelli migratori che dall’Africa si muovono verso l’Europa.