在中国这里的动物种类最多也是最齐全的地区之一 <ref>[http://blog.sina.com.cn/s/blog_564306dd0100byt1.html 四川盆地_风神俊秀]，新浪博客，2009-02-12 </ref> 。属于一类保护动物的有[[大熊猫]]、[[金丝猴]]、扭角羚、灰金丝猴、白唇鹿等。还有珍贵特有动物小熊猫、雪豹、鬣羚、短尾猴、猕猴、毛冠鹿、水獭及鸳鸯、血雉、红腹角雉、绿尾虹雉、白腹锦鸡、红腹锦鸡等。 盆地西缘的平武、青川、北川、宝兴、天全、洪雅、马边等地，均为中国大熊猫的主要分布区。已设立唐家河、王朗、卧龙（见卧龙自然保护区）、蜂桶寨、喇叭河等7处大熊猫、金丝猴等自然保护区。还有国家保护动物大鲵及长江、金沙江中的中华鲟、白鲟。