Les animaux les plus connus sont les endémiques Tortue géante des Galapagos, iguane terrestre des Galapagos et iguane marin des Galapagos. On trouve également des Conolophus pallidus, des Conolophus rosada (de petits iguanes) ou des Phyllodactylus galapagensis (une espèce de gecko).
On dénombre 58 espèces d'oiseaux, dont 28 sont endémiques de l'archipel : Albatros des Galapagos, Manchot des Galapagos, 3 espèces de fous (Fou à pieds bleus, Fou à pieds rouges et Fou masqué), Frégate superbe et Frégate du Pacifique, Cormoran aptère, Tourterelle des Galapagos, quatre espèces de moqueurs (dont le moqueur des Galapagos) et 13 espèces de pinsons de Darwin.
On trouve également sur l'archipel la buse des Galapagos, seul prédateur autochtone des tortues.
On compte plus de 300 espèces de poissons dans la réserve marine de l'archipel, ainsi que des mammifères, tels l'otarie des Galápagos, l'otarie à fourrure, des dauphins, des baleines (Baleine à bosse notamment). On compte 12 espèces de requins dont le requin de Galapagos, le requin gris de récif, le requin marteau, le requin tigre, le requin baleine, le requin à cornes.
L'archipel des Galápagos est peuplé de près de 1 600 espèces d'insectes différentes dont 300 espèces de coléoptères, 80 espèces d'araignées, 80 espèces d'escargots de terre, 650 espèces de coquillages et mollusques, 120 espèces de crabes (dont le crabe rouge des Galapagos) et bien d'autres petits animaux.