Blant store pattedyr kan nevnes elg, hjort, sikahjort (innført), rådyr og villsvin. Relativt stor bestand av europeisk bison (visent) som opprinnelig stammer fra tamdyr. Bever, sørhare, rev og mange mårdyr er vanlige. Den sjeldne munkeselen forekommer i Svartehavet, likeledes delfin, tumler og nise. Viktige pelsdyr som vaskebjørn, bisamrotte og beverrotte har unnsluppet fangenskap og etablert seg i vill tilstand. Av gnagere kan nevnes ekorn i skogene og siseler, hamstere og moldvarprotter på steppene.
Rapphøne og vaktel har vid utbredelse; storfugl, orrfugl og jerpe finnes i nord. Mange ande- og måkearter overvintrer ved svartehavskysten; en rekke vadefugler raster her under trekket. Kjente, truede fuglearter omfatter hvit- og krøllpelikan, svartstork, munkegribb, keiserørn og havørn.
Det er kjent 21 krypdyr- og 17 amfibiearter. Insektfaunaen er anslått til mer enn 35 000 arter.