На территории ВДНХ в тёплый сезон обитает более 70 видов птиц, не считая водоплавающих. Большинство из них можно встретить в парках «Останкино», у каскада Каменских прудов и на воздушной экотропе в Шереметьевской дубраве. До поздней осени гости ВДНХ могут наблюдать множество перелётных птиц, таких как грачи, скворцы, зяблики, полевые жаворонки, белые трясогузки, зарянки, пеночки-теньковки, певчие дрозды, варакушки, соловьи и иволги. Некоторые виды остаются на зимовку: это снегири, воробьи, синицы, сизые голуби, серые вороны, большие пёстрые дятлы, рябинники и поползни.
На прудах ВДНХ можно увидеть самый распространённый вид уток в Москве — крякву. Благодаря особенностям строения лап, они не мёрзнут и легко передвигаются по льду и снегу. В парке «Останкино» встречается редкий вид — огарь, или красная утка, занесённая в Красную книгу России. Во время зимовки огари сбиваются в небольшие группы с другими водоплавающими птицами.
Четыре вида сов обитают на территории парка «Останкино» и Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина. Среди них можно увидеть серых и длиннохвостых неясытей, ушастых сов и маленьких воробьиных сычиков. Эти птицы ведут ночной образ жизни и прячутся в листве днём. Почти все они занесены в Красную книгу Москвы. В этих же лесах живут два вида дневных ястребов — перепелятник и тетеревятник.
Кроме птиц, на территории ВДНХ можно встретить множество диких животных. В парках, особенно в «Останкино», часто встречаются обычные белки, которые летом рыжие, а зимой приобретают голубовато-серый оттенок. Также в «Останкино» обитают два вида зайцев, занесённых в Красную книгу: русак и беляк. Их можно увидеть в сумерках и ночью. Здесь же встречаются кроты и горностаи, последние — редкий вид, находящийся под охраной.
В тёплое время года у Каменских прудов можно увидеть земноводных, многие из которых также занесены в Красную книгу Москвы. Это обыкновенные тритоны, жабы, травяные и остромордые лягушки, живородящие ящерицы и ужи.