El Parque Nacional Mburucuyá conserva también varias especies animales en peligro de extinción como el aguará guazú, que es un zorro de patas largas, el lobito de río y los yacarés negro y overo. La mayoría de estos vertebrados grandes desaparecieron por la caza, al igual que los carpinchos y los coipos, que todavía pueden encontrarse en la reserva. En los montes habita el mono aullador o carayá, generalmente visto cerca de los caseríos.
Actualmente está habilitada la sala de Paleontología, donde se exhiben restos fósiles de la región por Eras, los vertebrados ocupan una sala aparte con réplicas y reproducciones en vida de dinosaurios mesozoicos y mamíferos terciarios y cuaternarios. La sala de Geología, exhibe vitrinas con rocas y minerales.