Parken er mest kjent for fjellgorillaen (), og foruten den lever forskjellige andre pattedyr i nasjonalparken, inkludert gullmarekatt (), flekkhyene (), afrikabøffel og buskbukk (). I sjeldne tilfeller besøkes dalene av elefanter. 178 forskjellige fuglearter er registrert i nasjonalparken, inkludert 13 arter og 16 underarter som er endemiske for Virunga- og Rwenzorifjellene.