Bagienna dolina Narwi w granicach Narwiańskiego Parku Narodowego jest obecnie jednym z nielicznych obszarów zalewowych dolin rzecznych Europy. Ze względu na specyficzną rzeźbę terenu jest typowym szlakiem migracyjnym ssaków kopytnych. Jednak jej największym bogactwem są ptaki, przede wszystkim gatunki wodno-błotne. Rozległe obszary trzcinowisk, turzycowisk i zarośli są idealnym miejscem ich żerowania i gniazdowania. Wiosenne rozlewiska zachęcają również do odpoczynku podczas przelotów.
Ryby
Narew zamieszkują gatunki typowe dla rzeki nizinnej. Urozmaicona sieć rzeczna – strefa nurtu, starorzecza przypływowe okresowe rozlewiska i oczka wodne stwarzają dogodne warunki do życia zarówno ryb drapieżnych, jak i planktonożernych. Spośród drapieżników występuje m.in. szczupak), sum, okoń,) boleń i miętus. Ponadto w wodach Narwi spotyka się m.in. następujące gatunki płoć, lin, leszcz. Do gatunków objętych ochroną należą: różanka, koza, śliz piskorz i minóg ukraiński (bezżuchwowiec).
Płazy i gady
Tereny podmokłe, które występują na obszarze Narwiańskiego Parku Narodowego sprzyjają obecności płazów, których występuje tu 13 gatunków, zarówno płazy ogoniaste, jak i bezogonowe.. Najliczniej reprezentowane są żaby brunatne, które stanowią ponad 60% ogółu obserwowanych płazów, wśród których dominuje żaba trawna. Poza tym występują żaba moczarowa, żaby zielone: śmieszka, jeziorowa i wodna; ropuchy: szara, zielona i paskówka oraz kumak nizinny, grzebiuszka ziemna i rzekotka drzewna. Przedstawiciele płazów ogoniastych to traszka zwyczajna i grzebieniasta.
W Narwiańskim Parku Narodowym występują tylko 3 gatunki gadów, do których należy jaszczurka żyworodna, jaszczurka zwinka i zaskroniec zwyczajny.
Ptaki
Dolina Narwi jest obszarem, który charakteryzuje się występowaniem corocznych wiosennych zalewów, rozbudowaną siecią koryt rzecznych, a także niedostępnością terenu. Są to czynniki, które wpływają na słabą penetrację terenu przez człowieka. Szuwary trzcinowe i turzycowe oraz zarośla stanowią bezpieczne miejsca ich gniazdowania i żerowania.
Na terenie NPN stwierdzono stałe lub okresowe występowanie 203 gatunków ptaków, z których 155 to gatunki lęgowe oraz prawdopodobnie lęgowe, pozostałe spotykane są podczas przelotów. Znajduje 19 gatunków ptaków wodno-błotnych, które są uznawane za zagrożone w skali Unii Europejskiej (wymienione w I Załączniku Dyrektywy Ptasiej) należą do nich m.in. bąk, błotniak łąkowy, rybitwa białowąsa, kropiatka, zielonka, batalion, dubelt. 12 gatunków zostało wymienionych w Polskiej Czerwonej Księdze Zwierząt jako gatunki zagrożone w skali kraju, a 1 gatunek – wodniczka (Acrocephalus paludicola) uznano za kwalifikujący obszar Parku jako ostoje ptaków o randze europejskiej, zgodnie z kryteriami BirdLife International.
Dolina Narwi do doskonałe miejsce odpoczynku i żerowania ptaków podczas wiosennych przelotów, możemy wówczas obserwować nawet kilkutysięczne stada gęsi, kaczek i łabędzi.
Symbolem Narwiańskiego Parku Narodowego jest błotniak stawowy, najliczniejszy spośród trzech gatunków błotników spotykanych w dolinie. Charakteryzuje go dymorfizm płciowy: samica ma brunatne upierzenie z jasną głową; samiec brązowy z szarym ogonem i szaro- czarnymi skrzydłami. Zakłada gniazda w gęstych trzcinach. Para dorosłych ptaków oblatuje stale swoje terytorium z charakterystycznym dla błotników uniesieniem skrzydeł w kształcie litery V.
Ssaki
Bagienna dolina Narwi w granicach Narwiańskiego Parku Narodowego jest obecnie jednym z nielicznych obszarów zalewowych dolin rzecznych Europy. Na terenie Parku stwierdzono występowanie 34 gatunków ssaków należących do następujących grup: ssaki kopytne, drapieżne, gryzonie, owadożerne, zajęczaki i nietoperze.
Do gatunków objętych ścisłą ochroną prawną należą: kret, ryjówka aksamitna, ryjówka malutka, rzęsorek rzeczek, zębiełek białawy , wiewiórka, gronostaj i łasica . Bóbr oraz wydra są objęte ochroną częściową.
Z jednej strony wąski i rozciągnięty wzdłuż koryta Narwi obszar stanowi niewielką przestrzeń i nie może służyć w całości jako rewir dużych ssaków. Ale ze względu na specyficzną rzeźbę terenu z układem charakterystycznych środowisk podmokłych jest typowym szlakiem migracyjnym dla niektórych kopytnych – łoś, dzik i występujący tu sporadycznie jeleń.
Bezkręgowce
Najbogatszy, ale też najsłabiej poznany jest świat bezkręgowców zarówno wodnych, jak i lądowych. Spośród tych ostatnich najlepiej poznane to pająki oraz owady - ważki i motyle dzienne. W Narwiańskim Parku Narodowym występuje 150 gatunków pająków, z których 21 to gatunki rzadkie, znane tylko z pojedynczych stanowisk w Polsce. Środowiska związane z woda zasiedlają gatunki, które potrafią poruszać się po powierzchni wody i pływać – są to np. topik, bagnik nadwodny. Strefę szuwarów zamieszkują gatunki związane z brzegami zbiorników np. krzyżak nadwodny, tygrzyk paskowany.
Najliczniejszą grupą zwierząt są owady - grupa zwierząt, zamieszkująca środowisko lądowe, która wtórnie przystosowała się również do środowiska wodnego. Są to pierwsze zwierzęta, które posiadły umiejętność aktywnego lotu.
W Narwiańskim Parku Narodowym spotyka się przedstawicieli następujących rzędów: