Údolí řeky Odry je bohaté na různé druhy zvířat. Vyskytuje se zde mnoho vzácných druhů ptáků včetně chráněných druhů*, jako např. ledňáček, moudivláček, žluna šedá, rehek, kormorán, labuť velká.
K významným sakům obývajícím povodí Odry patří výjimečně vzácní, přísně chránění živočichové – bobr a vydra. Odra je také stanovištěm mnoha druhů obojživelníků a plazů. Mezi chráněné obojživelníky patří ropucha obecná a zelená a rosnička zelená, k chráněným plazům pak ještěrka obecná, ještěrka živorodá, slepýš křehký. Ve vodách Odry žijí různé druhy ryb. Jsou to jak ryby typicky sladkovodní, jako např. plotice, cejn, kapr, pstruh, candát, okoun, koljuška, sumec, parma, ostrucha, mihule říční, tak migrující ryby - losos, pstruh mořský, úhoř a mořské druhy (v Pomořanském zálivu), jako např. sleď.
*Chráněné druhy – vzácné druhy zvířat nebo rostlin, jimž stát věnuje zvláštní péči.