Tây Ban Nha có nhiều loài động vật bản địa đa dạng, bao gồm nhiều loại hươu, rùa, dơi, động vật lưỡng cư, bò sát nhỏ và rắn. Tây Ban Nha cũng là quê hương của một số loài có nguy cơ tuyệt chủng, bao gồm cả gấu nâu Cantabrian , Chó sói Iberia và linh miêu Tây Ban Nha. Các loài động vật khác thường được tìm thấy ở Tây Ban Nha là lợn rừng và dê rừng. Trên bờ biển, hải cẩu, rái cá, cá voi và cá heo có thể được tìm thấy.
Tây Ban Nha cũng là quê hương của một số lượng lớn các loài chim di cư, bao gồm kền kền, đại bàng, diều, chim bìm bịp, cò và hồng hạc. Đất nước này có số lượng động vật có vú lớn thứ hai ở châu Âu, với 128 loài khác nhau. Nhiều loài động vật bản địa của Tây Ban Nha được công nhận là động vật hoang dã có nguy cơ tuyệt chủng. Một là linh miêu Iberia, loài mèo có nguy cơ tuyệt chủng cao nhất trên thế giới, với ít hơn 100 loài động vật có vú trưởng thành còn lại ở Tây Ban Nha tính đến năm 2014. Các loài nguy cấp khác bao gồm vẹm nước ngọt Spengler, hải cẩu Địa Trung Hải và thằn lằn khổng lồ Hierro.
Bộ sưu tập động vật hoang dã đa dạng của Tây Ban Nha có thể là do hệ sinh thái đa dạng của nó. Cả Rừng Montane Nam Âu và các khu vực Rừng cây và Rừng cây Địa Trung Hải đều bao phủ một phần của Tây Ban Nha. Các hệ sinh thái của đất nước bao gồm các loại môi trường sống khác nhau, bao gồm thủy sinh ven biển, vùng cực, núi cao, đồng cỏ, cây bụi, rừng, rừng cây, hoa màu và các khu định cư. Trong môi trường sống trồng trọt và định cư, các loài thuần hóa bản địa bao gồm 11 giống ngựa và 4 giống gia súc, bao gồm cả bò chọi Tây Ban Nha nổi tiếng.