四川盆地是中国动物种类最多、最齐全的地区之一。据统计,除鱼类外,盆地底部共有动物417种,盆地西缘、北缘和南缘山地分别为487种、317种与288种,其中经济动物均占一半以上。盆地西缘山地是中国特有而古老动物保存最好、最集中的地区,属于一类保护动物的有大熊猫、金丝猴、扭角羚、灰金丝猴、白唇鹿等。还有珍贵特有动物小熊猫、雪豹、鬣羚、短尾猴、猕猴、毛冠鹿、水獭及鸳鸯、血雉、红腹角雉、绿尾虹雉、白腹锦鸡、红腹锦鸡等。 盆地西缘的平武、青川、北川、宝兴、天全、洪雅、马边等地,均为中国大熊猫的主要分布区。已设立唐家河、王朗、卧龙(见卧龙自然保护区)、蜂桶寨、喇叭河等7处大熊猫、金丝猴等自然保护区。 酉阳、马边、平武等盆地边缘山地溪沟中的大鲵及长江、金沙江中的中华鲟、白鲟也为四川所特有,均属国家保护动物。四川盆地有煤、铁、天然气、石油、盐、芒硝、石膏、磷、铝、硫、铜、锰、金、石墨、汞等矿产资源,其中天然气、芒硝为中国之冠,并有中国重要的锶矿。