为山羌及台湾猕猴，小型哺乳动物为赤腹松鼠、条纹松鼠、白面鼯鼠、大赤鼯鼠、台湾森鼠、白鼻心、台湾小蹄鼻蝠等，在东线甚至有发现过麝香猫族群出没的踪迹。在林道周边鸟类以山雀科、画眉科数量较多，在东线常见的鸟类有蓝腹鷴、帝雉、金翼白眉、白耳画眉、酒红朱雀、大冠鹫、鸺鹠、灰林鸮、栗背林鶋，西线常见的有黄腹琉璃鸟、鸺鹠、灰林鸮、黄嘴角鸮等。大鹿林道东线周边为台湾特有种宽尾凤蝶幼虫寄主－台湾檫树的主要分佈区域之一，在东线2至4公里採样区有发现宽尾凤蝶之纪录。爬虫类与两生类族群以大鹿林道东线沿线数量较多，西线与