Uno de los valores más conocidos de los humedales y que les ha conferido distintas figuras de protección a escalas nacional e internacional, es la avifauna, si bien no es menos importante el resto de representantes, tanto de vertebrados como de invertebrados:
Destacar el grupo de las aves. Los datos de los censos, llevados a cabo por miembros de ANSE, desde 1979, de los humedales de la Región de Murcia, arrojan una media de 5.000 aves acuáticas invernantes, repartidas entre 67 especies de los grupos de patos marinos, Anátidas, Rálidas, Limícolas, Láridos, Ardeidas… De ellas, 33 especies de aves acuáticas nidificantes suman en promedio más de 950 parejas.
Otras especies de aves de gran importancia son las esteparias (Terrera marismeña, Ortega, Sisón, Curruca tomillera...) que dependen de ciertos criptohumedales esteparios, y otras como el avión zapador o el aguilucho cenizo tienen poblaciones importantes en embalses o saladares.
Pero, evidentemente, no son las aves los únicos exponentes de la biodiversidad de los humedales. Entre los vertebrados, se han citado hasta 10 especies de anfibios, 3 de reptiles, 16 de mamíferos, y varias de peces.
De entre esta amalgama zoológica podemos destacar a la Nutria, la Serreta mediana, al Galápago leproso y al Fartet por ser tres especies emblemáticas dentro de la fauna vertebrada.
Los invertebrados acuáticos, para los que los humedales representan auténticos refugios, son numerosos, aunque para muchos de nosotros pasen desapercibidos.
Del grupo de los Coleópteros acuáticos, entre los que se encuentran varios endemismos de aguas salobres, destacar especies de los géneros Ochthebius, Sigara, Potamonectes, Ischnura… para los que las aguas salobres y las charcas son santuarios de gran interés biogeográfico, y desde el punto de vista de la conservación, siendo además fundamental el papel que realizan dentro de los propios humedales.