La Comarca de Montes de Toledo, gracias a la gran diversidad de hábitat que alberga, reúne una de las faunas más interesantes e importantes de toda la provincia de Toledo. Es uno de los pocos lugares donde podemos, por ejemplo, observar en invierno especies típicamente migradoras transaharianas, como la Cigüeña negra Ciconia nigra, o con cierta facilidad individuos de especies muy castigadas históricamente por el cambio de los usos tradicionales en la gestión ganadera y la utilización de cebos envenenados, como el Buitre negro Aegypius monachus.
Podemos encontrar también excelentes poblaciones de especies de alto valor socioeconómico como el Conejo Oryctolagus cuniculus o el Venado Cervus elaphus, que permiten uno de los principales usos de este recurso natural, la caza, en muchas áreas de dehesa y monte mediterráneo del suroeste peninsular, cuya adecuada gestión supone el único modo de compatibilizar el rendimiento económico y la conservación de esas áreas de alto valor ecológico.
El Conejo es además una presa fundamental de la dieta de muchos predadores típicamente mediterráneos, como el Lince ibérico Lynx pardinus, el felino endémico más amenazado del mundo, con poblaciones muy reducidas y fragmentadas que ponen en constante peligro la viabilidad de la especie o, sin duda, la joya tanto de la Comarca como a nivel peninsular, el Águila imperial ibérica Aquila adalberti, una de las especies más amenazadas del mundo, exclusiva de la península Ibérica. En Castilla-La Mancha y en concreto en los Montes de Toledo se encuentra la mayor concentración de parejas nidificantes y el hábitat más adecuado para la dispersión de los juveniles.
El Águila perdicera Hieraaetus fasciatus, es otra rapaz en peligro de extinción a nivel regional, para la que Los Montes de Toledo suponen una de las áreas con mayor densidad de parejas reproductoras y donde se pueden encontrar las poblaciones mejor conservadas.
En los humedales y algunos embalses de la comarca, como el Monumento Natural de las Barrancas de Castrejón y Calaña, podemos observar gran cantidad de aves acuáticas con distribuciones cambiantes a lo largo del año, como el Cormorán grande Phalacrocorax carbo invernante en la zona, o el Martinete Nycticorax nycticorax nidificante. Sin embargo, en la comarca no podemos olvidarnos de otras especies menos conocidas y de difícil observación, pero de vital importancia dada su estrecha vinculación con la buena salud del medio natural.
Este es el caso, por ejemplo, de la Pardilla Iberochondrostoma lemmingii, cuyas poblaciones, exclusivamente ibéricas, están severamente fragmentadas y castigadas por la presencia de especies exóticas y que en los ríos de la comarca encuentra el límite oriental de su área de distribución mundial, o el Jarabugo Anaecypris hispànica, especie endémica de la cuenca del río Guadiana que tiene en el río Estena, a su paso por el Parque Nacional de Cabañeros, una de las poblaciones mejor conservadas de la península Ibérica, pese al grave impacto que también causan sobre ella las especies introducidas en los ríos y la contaminación.
La Nutria Paleártica Lutra lutra, la Salamandra Salamandra salamandra, asociada a hábitat de montaña, el Lagarto verdinegro Lacerta schreiberi, que se instala en zonas rocosas siempre asociadas a arroyos, el Sapo partero ibérico Alytes cisternasii, otro endemismo ibérico, o el Caballito del diablo Coenagrion mercuriale, son también especies destacables en la Comarca y muy sensibles a la degradación de los cursos de agua.
