La fauna presente en este espacio natural es muy rica y variada.
El embalse de Santomera y zonas encharcadas de Rambla Salada y Ajauque acogen poblaciones de aves acuáticas como el Ánade real y la Garza real permanecen todo el año; otros son nidificantes habituales como el Chorlitejo patinegro y la Cigüeñuela; otras especies aparecen en los meses de otoño e invierno, procedentes de zonas más frías, como el Zampullín cuellinegro, Pato cuchara, etc.
En este tipo de hábitats hay anfibios como la Rana común y peces como la Gambusia y la Carpa.
En el carrizal nidifican pequeñas aves como los carriceros común y tordal, mientras que en el invierno son utilizados por el Escribano palustre, Mosquitero común y Pechiazul. Durante todo el año es frecuente la presencia del Ruiseñor bastardo, Verdecillo, etc.
El humedal de Ajauque es utilizado como dormidero por la garcilla bueyera, con concentraciones invernales que pueden superar las mil aves. También es utilizado en invierno por cientos de estorninos y grajillas.
En los saladares nidifican aves esteparias como la cogujada común, Alcaraván, curruca tomillera y aguilucho cenizo. Durante el invierno es habitual observar la tarabilla común, buitrón, petirrojo, etc. En este tipo de hábitat destaca la presencia del sapo corredor dentro del grupo de los anfibios, la Lagartija colirroja entre los reptiles, y la Liebre, musaraña y comadreja entre los mamíferos.
Los pinares albergan aves como el carbonero común, mito y rapaces como el águila culebrera.
Finalmente en los taludes que se forman en las ramblas, nidifican especies con hábitos trogloditas como la carraca o el abejaruco, además de algún cernícalo común, entre las pequeñas rapaces.