En el bosque de Bialowieza hay 59 especies de mamíferos, 227 especies de aves, 7 especies de reptiles, 11 especies de anfibios, 24 especies de peces y más de 11.000 invertebrados animales.
Sin duda, la estrella de esta región y protagonista del viaje es el bisonte europeo. En 1932 estos bosques se declararon zona protegida y comenzó el proyecto de reintroducción del bisonte Este enorme ungulado se habría extinguido completamente de no haberse llevado a cabo esta iniciativa.
Se trata del mamífero de mayor tamaño de Europa y uno de los más amenazados. A diferencia de los bisontes americanos, los europeos no habitan praderas y espacios abiertos, sino que han establecido su hogar en los bosques, tanto de hoja caduca como mixtos de hoja caduca y coníferas. Vagan en grupos de unos 20 individuos, alimentándose de todo tipo de materia vegetal, fundamentalmente follaje bajo, pero también hierbas, cortezas y ramas tiernas.
Otros ungulados que podemos encontrar en el parque son el ciervo, el alce, el corzo o el jabalí. También podemos ver con suerte otros mamíferos como zorros, tejones, nutrias y castores, y en ocasiones lobos y linces.
En cuanto a las aves existe una gran variedad: águila de cola blanca, águila culebrera, cigüeña negra, grulla blanca, lechuza, búho barbudo, búho gorrión y carpintero negro, entre otras.