该保护区内共有野生脊椎动物179种。其中，鸟类115种和5个亚种，分属于10目，30科；兽类51种，分属10目，14科；爬行类8种，分属2目4科；两栖类3种，分属1目2科；鱼类2种，分属于2科。在179种野生动物中，有经济动物104种，分属于两栖类3种，爬行类8种，鸟类63种，兽类30种。保护区内鸟类新记录有黑鹳、雀鹰、金雕、鹊鹞、游隼、长耳鸮等38种。属国家规定的重点保护动物有16种，其中一级保护的3种，二级保护的13种。
（二）主要野生动物
1.蓝马鸡
蓝马鸡属马鸡属，共有三种，是中国特有属。它耳羽延长伸向头后，其形似角或耳，因而被称为“角鸡”或“耳鸡”。头顶具卷形绒羽，两颊裸出为红色，翅圆且中央尾羽披散如马尾，故称马鸡。蓝马鸡栖息于青海云杉林、油松林和混交林中。春冬季到阳坡草地觅食，夏末开始群集活动。4月开始产卵，每窝8～12枚卵，孵化期一般为25～26d。蓝马鸡羽色亮丽，性格温和，为观赏鸟类，被列为国家二级保护动物。1982年被自治区人民政府确定为宁夏的“区鸟”。蓝马鸡在贺兰山以插旗口及其附近的有林地分布最多，其他区域也有一定数量的分布。据1996～1998年全国动物普查，蓝马鸡种群数量为738～1155只。
2.岩羊
岩羊是贺兰山的主要经济动物，属于中等兽类。肩高900mm左右，体形大小似家羊，尾短，雌雄均有角。冬毛密厚，通体青灰色，部分毛尖为黑色。岩羊为典型的高山动物，栖息于2400m左右的高山裸岩地带、高山草甸和山谷草地。行动敏捷，善于登高走险，跳跃力强。多群集，以各种灌木的枝叶、杂草为食。雌羊妊娠期为10个月，多在第二年6～7月产仔。岩羊为国家二级重点保护动物，自然保护区的建立使岩羊数量增长十分迅速。据1996～1998年全国动物普查结果，岩羊种群数量为5321～9510只。
3.马麝
马麝是中国名贵药材——麝香的母体，为我国4种麝之一。马麝无角，雄性上犬齿呈獠牙状，腹部有麝香囊。属于中型兽类，体长达900mm，体重大者达15kg。毛呈黄褐色，后部呈棕褐色。栖息于海拔1700～3500m的**山地、云杉林缘灌丛及针阔混交林之间，多晨昏活动，白天隐于干燥能避风而又温暖的地方静卧休息。马麝性胆怯、孤独，除配偶期外，多单独活动。行动轻快敏捷，但不宜跑下坡，在无干扰情况下，外出寻食、排粪和休息，均有固定的路线和场所。每年繁殖一次，5～6月产仔。喜食嫩枝、柔叶、草茎、苔藓、蘑菇等。主要分布于贺兰山的大水沟、插旗口、苏峪口、黄渠口等地。
4.马鹿
马鹿是贺兰山大型兽类，体长2m，肩高1m以上，体重100～180kg。雌鹿比雄鹿稍小，尾短，四肢长，雄鹿有角，雌鹿无角。主要以插旗口为中心，栖息活动于高山针阔混交林、林间草地、稀疏灌丛和溪谷沿岸。随季节不同有垂直迁移习性。夏季多在阴坡林中和林缘地带活动，冬季和早春在向阳坡较暖的地方活动。一般都是在早晚出来觅食，中午在山坡或山谷休息。主要以杨、桦、胡榛子的嫩枝、芽、叶为食，也啃食树皮和杂草。马鹿在贺兰山分布数量有一定的局限性，多分布在大水沟、插旗口、苏峪口、镇木关、红石峡、黄渠口以及草滩等地。据1996～1998年全国动物普查，马鹿在贺兰山（东坡）种群数量为840～1804头。
其他稀有动物如大鸨、黑鹳、金雕等国家一级保护动物由于人为活动频繁和适栖生境遭到破坏，数量已变得非常稀少，目前处于濒危状态。
三、保护区的保护价值
贺兰山自然保护区自然、文化景观丰富多样，其保护价值体现在两个方面：一是自然环境的意义；二是社会历史意义[4]。
独特的位置、典型的山地生态系统、分明的垂直带以及丰富的生物资源，使贺兰山成为我国北方干旱半干旱地区重要的天然物种基因库。生态系统的脆弱性，加之人类活动的巨大压力，致使干旱半干旱地区大量物种灭绝。贺兰山有良好的自然条件，山地自然生态系统比较稳定，有较多的动植物种类，特别是有许多我国特有的极古老的孑遗种类和濒危、稀有、珍贵的种类，对其进行保护具有重要的生态学意义。
贺兰山分布的山地针叶林，保存完整，覆盖率高，保护这片山地针叶林有利于维持贺兰山整个生态系统的稳定以及贺兰山水源的涵养。
贺兰山众多的地质遗迹，是贺兰山地质历史变迁的证据，也是华北地台西部地史的研究材料，这些遗迹的保护为研究贺兰山地区进而了解我国北方地壳演化规律、古气候变迁和未来发展趋势提供了重要的证据和研究基地。
贺兰山是西夏文化遗迹分布最广的地区。丰富的遗迹为研究西夏学特别是研究西夏皇家园林建筑提供了大量素材。贺兰山岩画是古代游牧民族创造的艺术珍品，其分布之广，数量之多以及内容之丰富为国内所少见。这批岩画记录了贺兰山的自然生态和北方游牧民族的生产方式，反映了他们的社会形态、生活习俗和宗教信仰，为研究贺兰山的植被演替及我国古代少数民族的发展史，提供了珍贵的实物资料。同时，贺兰山岩画对于我国古代岩画艺术也提供了不可多得的素材。因此，综合保护贺兰山文化景观具有重要的价值。
贺兰山的自然、文化遗迹所组成的综合景观，为我们进行地质、地理、生物、考古等多学科的科学研究和野外教学实习提供了重要的基地和场所。同时，这些不同的景观，也构成了重要的风景名胜旅游资源。综合保护这些景观，对于促进宁夏科学研究、教育及旅游事业的发展也具有重要意义。
