Taman Nasional Kutai juga memiliki beragam jenis fauna, ada 80 persen dari seluruh jenis burung di Borneo yaitu sebanyak 380 jenis.
Bahkan, ada juga jenis burung endemik Kalimantan yaitu paok kepala-biru (Hydrornis baudii) yang menjadi salah satu indikator Taman Nasional Kutai sebagai Daerah Penting bagi Burung.
Ada juga mamalia Borneo sebanyak 80 jenis dan di antaranya 11 dari 13 jenis primata Borneo, termasuk orangutan dan satwa endemik Kalimantan yaitu bekantan.
Beberapa jenis mamalia lain ada banteng, rusa sambar, kijang, kancil, beruang madu , trenggiling, dan macan dahan.
Lalu terdapat puluhan jenis reptilia termasuk buaya muara, 195 jenis kupu-kupu, 32 jenis semut, 25 jenis katak, serta ratusan jenis serangga dan satwa lainnya yang belum teridentifikasi hidup di kawasan ini.
