中有25种列属珍稀保育类野生动物，台湾特有种或特有亚种的鸟类有21种，目前优势鸟种是画眉科的鸟类，如台湾画眉、小弯嘴、绣眼画眉、山红头等，而画眉科的4种画眉都是台湾特有亚种，也是本区极普遍的鸟类。而西子湾位于旗津半岛和柴山之海域港口间，过境期间常有海鸥、燕鸥等鸟类过境，也是高雄地区海鸟分布较密集的地点。
爬虫类.常见的有的蝎虎、斯文豪氏攀木蜥蜴、台湾草蜥、长尾南蜥、台湾滑蜥，而保育类则有台湾草蜥、蓬莱草蜥、台湾滑蜥、眼镜蛇、雨伞节、龟壳花。
蝶类.在柴山可