La familia Felidae representada por las seis especies que habitan el país: Jaguar (Panthera onca): Es de tamaño grande, entre 30 – 100 kg, la parte dorsal de color amarrillo manchado, con rosetas negras, con la parte del vientre blanca, con manchas negras. Se puede ver sus rastros en las partes de la montaña.

 Puma (Puma concolor): Es de un tamaño grande, la cabeza es relativamente pequeña, y sus patas son largas, su parte ventral es blancuzca o crema, sus orejas son largas y puntiagudas, de cola larga y delgada, generalmente con su punta negra.

Manigordo (Leopardus pardalis): Conocido por ser el más grande de los felinos pequeños manchados, parte ventral café arenosa hasta amarillo pálido, con un patrón de rosetas negras o grandes óvalos con la parte central de color café leonado, de patas largas y cola menos larga que éstas.

 Caucel (Leopardus wiedii): este felino es de mediano tamaño, su cuerpo es esbelto, patas largas, cola espesa, más larga que las patas traseras, su parte ventral es blancuzca, con manchas y rayas negras. Su hocico corto y ojos grandes y cafesuscos.

 Tigrillo (Leopardus tigrina): Es un trepador ágil, que gracias a sus dedos móviles y a las articulaciones del tobillo, puede bajar velozmente de los árboles, moverse en espiral a lo largo de los troncos o colgarse de una rama sostenido sólo con las patas traseras.
Habita en el bosque húmedo tropical. Se alimenta de ardillas, monos, aves, perezosos, insectos y algunas frutas.

León breñero (Herpailurus yaguaroundi):  De cabeza y orejas pequeñas, su cuerpo es largo, con una cola de tamaño considerado, su pelaje es corto y sin manchas, su alimentación comprende principalmente aves, monos, corzuelas, reptiles e insectos.

Entre los herbívoros mayores están el cariblanco (Tayassu pecari): De tamaño mediano, 27 a 45 kg, su cabeza grande y de forma triangular, sus patas son delgadas y su cuerpo es de color café negrusco, con una mancha blanca a lo largo de la mandíbula inferior. Es de fácil observación en los senderos Sirena, Guanacaste, y Espaveles.

Saíno (Pecari tajacu): Su tamaño es relativamente más pequeño entre 12- 26 kg, su cabeza es grande y de forma triangular, cuerpo regordete y patas delgadas. El pelaje es áspero y de color café parduzco oscuro, con un collar de color crema que va desde el hombro hasta el pecho. Algunas veces se pueden ver en las bajuras del parque.

 Cabro de monte (Mazama americana): Su cuerpo es redondeado, similar a las cabras domesticadas, su cuerpo es café-rojizo brillante, su panza es más clara, un café parduzco o rojizo. Los que tienen pocos meces de vida son rojizos con manchas blancas.

El orden de los primates está representado por las cuatro especies que habitan en el país, de hecho, es el único lugar donde se pueden apreciar los cuatro ejemplares juntos los cuales son:

El mono tití (Saimiri oerstedii): Éste es el más pequeño de los monos que habitan nuestros bosques. Su cuerpo mide aproximadamente unos 75 cms, de los cuales 40 cms corresponden a la cola. Es de coloración amarillento rojizo con negro alrededor de la cara, pecho de color blancuzco, una cola prensil (le permite agarrarse de diferentes superficies) alargada de coloración oscura.

Esta especie es fácil de observar en los alrededores de la estación Sirena y en los senderos Guanacaste, Sirena, Espaveles, los Naranjos, entre otros lugares.

 El mono aullador o congo (Alouatta palliata): su color de pelo varía de una raza a otra y puede ir desde una coloración rubia o rojiza hasta un color oscuro casi negro. Es diurno y totalmente arbóreo en sus hábitos de vida. Se mueve rápidamente entre las ramas de los árboles utilizando sus largas extremidades y la cola, se puede observar generalmente en todos los senderos del parque.

 El mono araña (Ateles geoffroyi): Su cuerpo es pesado y compacto y puede alcanzar un tamaño de 60 a 62 cms, con pesos que oscilan entre las 15 y las 25 libras. Su coloración va desde negro brillante hasta café rojizo, su cara es de color rosado, y su cola es prensil. Se reconocen fácilmente en el campo por sus fuertes bramidos, producto de la conformación del hueso hioides, que actúa como caja de resonancia. Es fácil de ver en todos los senderos del parque.

Y el mono cariblanco (Cebus capucinus): Es de tamaño mediano, la mayor parte del cuerpo es negro, con un contrastante pelaje crema- amarillento, sobre la cabeza, y en su pecho y parte de sus hombros.

El orden carnívoro es variado, la familia mustelidae está presente con las siguientes especies:

El tolomuco (Eira barbara): Su complexión es fuerte y ágil, sus patas, cola, cuerpo  pueden ser negras o café, generalmente con una mancha blanca en el cuello, su cola es peluda y de garras poderosas.

Por la Comadreja (Mustela frenata): Posee un cuerpo alargado, de cabeza aplanada, orejas cortas y redondas, su cola es larga, sus patas cortas y redondas, de color café, en algunas partes tiende a verse más oscura según la coloración, cuenta con un antifaz bien marcado formado por líneas blancas, en la cara.

Y zorro hediondo (Conepatus semistriatus): Su tamaño es mediano y su pelaje es negro, con franjas blancas en la parte superior de los hombros, su hocico e s grande y desnudo, sus patas son largas y con garras.

Se puede observar en los siguientes lugares:

En los bosques secundarios que rodean la estación biologíca de  Sirena y en la pista de aterrizaje.

La familia de myrmecophagidae, esta representada por las siguientes especies; Oso caballo (Myrmecophaga tridáctila): Es un animal con patas relativamente cortas. Las orejas muy pequeñas, los ojos pequeños y la lengua larga y cilíndrica. Puede alcanzar un peso entre 25 y 30 kilos. De color cafezusco, y con una V negra desde la parte media del cuerpo hasta el pecho. Es estrictamente terrestre en sus hábitos. Acostumbra a defenderse levantándose sobre sus patas traseras y mostrando las poderosas garras delantera a su enemigo.

 Por el Oso colmenero (Tamandua mexicana): posee un cuerpo alargado, su trompa es delgada, y manchada, de cola prensil, las patas traseras tienen cinco garras y las delanteras dos.

 Y  Por el serafín del platanar (Cyclopes didactylus): Tiene una parte dorsal de color dorado grisáceo brillante, desde los hombros hasta los cuartos traseros, su pelaje es muy denso. Y su cola es prensil larga, peluda y delgada. Se puede ver en los bosques de playa entre el río Claro y la estación Sirena.

 Zorro ratón (Marmosa mexicana): es pequeña, su parte dorsal es anaranjada y su parte ventral color crema, su cola es larga y sus ojos estran rodeados por una mancha oscura negra, muy llamativa.

Zorro de agua (Chironectes minimus): Es llamativamente manchado, y semiacuático, con su parte dorsal gris y con cuatro manchas de color café chocolate, su parte ventral es blanca y su cola es larga. Ha sido visto por las noches en los márgenes del río Sirena.

Zorro de cuatro ojos (Philander opossum): de tamaño mediano, su parte dorsal es de color grisáceo oscuro hasta gris- negrusco, salpicado con pelos blancos. Su parte ventral es de color crema y amarillo. Se ha visto en los alrededores de la estación Sirena y en los senderos Espaveles, Río Claro, y Sirena.

Además están las familias Phyllostomatidae, Desmodidae y la Molossidae.

Dentro del orden Rodentia sobresale la ardilla enana (Microsciurus alfari): De orejas cortas, y nariz chata, la parte dorsal es café rojizo oscuro, parte ventral gris en los individuos presentes en Costa Rica. Son diurnos y solitarios, arborícolas y terrestres. Se puede ver en los senderos Ollas, Espaveles, y Sirena.

La guatusa (Dasyprocta punctata): El color varía desde amarillo  a anaranjado hasta finalmente salpicado con negro o café oscuro en la parte delantera. Sus patas son largas y delgadas, sus orejas no tienen pelos, rosadas con sus extremos redondeados.

El tepezcuintle (Cuniculu  s paca): Su parte dorsal café rojizo, marcado con hileras blancas. Su parte ventral es blanca, de orejas y cola pequeñas. Se puede observar únicamente en las noches, ya que es nocturno.

También existen especies marinas como las ballenas y los delfines; esta el Delfín hocico de botella (Tursiops truncatus): Su color es gris azul oscuro, el vientre es rosado pálido, algunas veces moteado. Se le puede ver en la costa del parque, en las cercanías de isla del Caño y el Golfo.

Ballena jorobada (Megaptera novaeangliae): Su parte dorsal es de color negro y garganta y pecho blancos, las aletas pectorales son largas y su aleta dorsal es reducida y sobre una joroba. Se observa en las costas del parque en las cercanías de la isla del Caño y el Golfo.

Ballena piloto (Globicephala macrorhynchus): Su cuerpo es totalmente negro, y tiene un bulbo grande sobre su cabeza, su aleta es pequeña e inclinada hacia detrás. Se ha visto frente a las costas del parque.

Aves localizadas en el Parque Nacional:

En las costas del parque con frecuencia se pueden encontrar especies migratorias, destacando el chorlito gris (Pluvialis squatarola): el chorlitejo semipalmado (Charadrius semipalmatus) andarríos maculado (Actitis macularia), vuelve piedras rojizo (Arenaria interpres), playero arenoso (Calidris alba), correlinos occidental (Calidris mauri), el zarapito trinador (Numenius phaepus). Entre otros.

En las partes boscosas las aves comunes son el halcón rayado (Micrastur ruficollis), pava crestada (Penelope purpurascens), trogón cabeci verde (Trogon rufus), tucán pico bicolor (Ramphastos swainsonii), carpintero pico plata (Campephilus guatemalensis), entre gran variedad de más especies.

En las partes pantanosas y con lagunas, es usual encontrar al copetón colilargo (Myeiarchus ferox), el colibrí manglero (Amazilis boucardi), el pato aguja (Anhinga anhinga), garza tigre (Tigrisoma mexicanum), espátula rosada (Ajaja ajaja), jacana centroamericana (Jacana spinosa), piche común (Dendrocygna autumnalis) así como varias especies de garzas y martín pescador.

Es de importancia citar que el águila harpia (Harpia harpyja) ha sido observada en el parque, aunque se suponía que estaba extinta.

Reptiles que habitan el área:

Corcovado constituye uno de los sitios más importantes de América Central, para la protección del caimán (Caiman crocodilus), y el cocodrilo (Crocodilus acutus).

La familia Boidae está representada por la Bécquer (Boa constrictor), la familia Elapidae está presente con la coral (Micrurus alleni), la familia Viperidae cuenta con la bocaracá (Bothrops schlegelii), la terciopelo (Bothrops atrox) y la cascabel muda (Lachesis muta).

La familia Iguanidae  posee el basilisco (Basiliscus basiliscus), la iguana (Iguana iguana).

La Chelonidae posee la tortuga carpintera (Lepidochelys olivacea), tortuga verde (Chelonia mydas) y la tortuga carey (Eretmochelys imbriacata), la familia Dermochelydae se representa algunas veces con la tortuga baula (Dermochelys coriacea).