公园内的嵴椎动物包括24种哺乳动物，87种鸟，9种爬行动物和8种两栖动物。斯里兰卡象于1940年代从这一区域消失。目前，最常见的大型哺乳动物是（水鹿的亚种），有研究认为其种群数量约为1500至2000只，可能已超出霍顿平原的承载能力。其他哺乳动物包括长爪鼩、、、锈斑豹猫、斯里兰卡豹、野猪、纹颈獴、、赤麂、等。渔猫和欧亚水獭会在公园的湿地区域捕食水生动物。蜂猴的一个亚种，霍顿平原蜂猴（学名：""），仅存于斯里兰卡的高地，被认为是世界上最濒危的灵长目动物。2010年7月，有研究者首次拍摄到了这种蜂猴的照片。