Le acque del torrente Stirone ospitano un'interessante fauna ittica, composta esclusivamente da ciprinidi: Cavedano, Vairone, Barbo, Cobite, Lasca e Ghiozzo di fiume, quest'ultima specie esclusiva della pianura padana.
L'alveo del torrente, le sue rive e i laghetti artificiali ospitano molti uccelli, tra i quali l'Airone cenerino, la Garzetta, la Nitticora, il Germano reale, la Folaga, la Gallinella d'acqua e il Tuffetto. Le sponde interessate dall'erosione offrono al Martin pescatore siti riproduttivi e ottimi posatoi per l'avvistamento e la cattura delle prede. In primavera le acque correnti e le pozze, che si formano ai lati del corso d'acqua, ospitano diverse specie di anfibi e di invertebrati. Il greto è anche l'ambiente preferito da due rettili: la Biscia dal collare e la più rara Biscia viperina.
Le formazioni forestali, che affiancano il torrente nel suo percorso verso la pianura, costituiscono uno degli ambienti maggiormente ricchi di fauna. Qui vivono predatori come lo Sparviere, il Lodolaio, l'Assiolo, il Gufo comune, la Faina e la Donnola, insieme a specie dal regime alimentare più variato, come il Tasso, e a roditori come lo Scoiattolo, l'Istrice, il Ghiro, il Moscardino e il Topo selvatico.
Tra gli uccelli, il Picchio verde, il Picchio rosso maggiore, il Picchio rosso minore e molti passeriformi.
I querceti della fascia pianeggiante ospitano la Poiana, la Ghiandaia, la Cinciallegra e la Cinciarella, oltre a piccoli mammiferi, come il Toporagno comune. I querceti delle aree collinari sono ambienti di caccia del Saettone, dell'Upupa e del Succiacapre. La Volpe si trova un po' dappertutto, dalle sponde alle aree coltivate e ai boschi, ambienti frequentati anche dal Cinghiale. Il castagneto, poco diffuso nel Parco, ospita l'Allocco e il Picchio muratore.
Gli agro-ecosistemi, molto semplificati rispetto agli ambienti naturali, sono abitati da specie che utilizzano le colture e i residui spazi naturali, come il Riccio, la Talpa, la Lepre, la Faina, il Fagiano, la Quaglia, la Tortora, il Cardellino, l'Allodola, la Cutrettola, il Saltimpalo e lo Strillozzo. Dove i terreni agricoli sono circondati da siepi e filari, troviamo il Cuculo, la Civetta, la Cornacchia grigia e la Gazza. I campi sono terreno di caccia anche per specie rare che capitano occasionalmente nel Parco, come la Cicogna e la Cicogna nera.
Il predatore alato che frequenta più spesso gli ambienti aperti è il Gheppio, un piccolo falco abbastanza comune.
Una delle specie più significative dell'Area Protetta è sicuramente Il Gruccione: nidificante nel Parco dal 1984, la popolarità di questo uccello è dovuta in gran parte al suo aspetto; gli splendidi colori del suo piumaggio, dal verde-azzurro brillante al giallo oro, ne fanno uno dei più vistosi elementi dell'avifauna europea. Il Gruccione si riproduce infatti in colonie lungo il torrente, sulle sponde rese verticali dall'erosione in atto, proprio in corrispondenza delle località di interesse paleontologico. Migratore ed estivo, costruisce i propri nidi scavando lunghe gallerie orizzontali o leggermente inclinate nei terreni sabbiosi e argillosi, con uno o più fori di ingresso sull'esterno.
L'area del Piacenziano, proprio come diretta conseguenza della sua grande varietà di habitat tra loro contigui, possiede un ricco ed interessante popolamento vertebratologico costituito da almeno 92 specie di uccelli (di cui 80 nidificanti) e da almeno 40 specie di mammiferi, 8 di rettili e 3 di anfibi.
Le specie di uccelli di interesse comunitario che frequentano la Riserva sono rappresentate dal Succiacapre, dall'Albanella minore, dal Falco pecchiaiolo, dal Falco pellegrino, dall'Averla piccola, dall'Ortolano e dalla Totavilla, mentre l'Albanella reale e lo Smeriglio vi svernano.
A queste specie si associano il Lodolaio, il Barbagianni, l'Assiolo, il Picchio minore e lo Zigolo giallo, tutte specie d'interesse conservazionistico regionale, ed altre interessanti specie tra cui la Poiana, il Gheppio, lo Sparviero, la Civetta, l'Allocco, il Gufo comune, il Rondone alpino, il Picchio rosso maggiore, il Picchio verde, il Colombaccio, il Rigogolo, il Pigliamosche, la Sterpazzolina, la Sterpazzola, la Capinera, il Picchio muratore, il Luì bianco, lo Scricciolo comune ed lo Zigolo nero.
La compresenza di prati aridi, boschi maturi, gallerie e pareti ricche di fenditure ha inoltre favorito l'instaurarsi di una ricca comunità di chirotteri, tra le più differenziate in ambito regionale, costituita da 7 specie di interesse comunitario, da 6 specie di interesse conservazionistico regionale e da altre specie di minore interesse conservazionistico locale.
Numerosi altri mammiferi di interesse comunitario popolano l'areale del SIC, tra questi, l'Istrice, il Moscardino, l'Arvicola di Savi (d'interesse conservazionistico regionale), il Riccio, la Crocidura minore, lo Scoiattolo, il Tasso, la Faina, la Puzzola, la Volpe, il Capriolo e l'incontenibile Cinghiale.
Tra i rettili è stata accertata la presenza del Biacco, della Coronella, del Saettone, della Vipera, dell'Orbettino e di numerose Lucertole.
Alcune pozze alimentate da piccole sorgenti perenni offrono inoltre rifugio a piccole popolazioni di anfibi di interesse comunitario, come il Tritone, e consentono la riproduzione della Rana dalmatina e del Rospo. Le compagini forestali, godono ancora di un livello di conservazione tale da consentire l'esistenza di una consistente popolazione del Cervo volante e del cerambice Cerambyx cerdo, due coleotteri di interesse comunitario.
