Estão inventariadas, na área do Parque Natural da Serra da Estrela, mais de 150 espécies de aves das quais cerca de 100 nidificam na região. Na serra ocorre um número significativo de espécies características de montanha e com uma distribuição muito localizada em território nacional, em resultado das suas especificidades ecológicas. São exemplo disto: a cegonha-preta (Ciconia nigra), o falcão-peregrino (Falco peregrinus), a petinha-dos-campos (Anthus campestris), o melro-das-rochas (Monticola saxatilis), a sombria (Emberiza hortulana), a ferreirinha-serrana (Prunella collaris) e o chasco-cinzento (Oenanthe oenanthe).
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| Ferreirinha-serrana | Águia-calçada |
Embora a fauna de mamíferos da serra se encontre depauperada em relação ao passado, em particular no que diz respeito a animais de maior porte, como o lobo (Canis lupus), este grupo ainda está representado por cerca de 49 espécies: sete de insectívoros, 19 de morcegos, dez de roedores, duas de lagomorfos, uma de artiodáctilo e 11 de carnívoros. De entre as várias espécies destacam-se 14 de morcegos, o gato-bravo (Felis silvestris), a toupeira-de-água (Galemys pyrenaicus) e a lontra (Lutra lutra), pelo facto de apresentarem um estatuto de conservação desfavorável.
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| Rhinolophus euryale | Sciurus vulgaris | Oryctolagus cuniculus |