Parka zīdītājdzīvnieku fauna ir Latvijai tipiska. Šeit mājo lielie plēsēji – vilks Canis lupus un Eiropas lielākais kaķu dzimtas pārstāvis – lūsis Lynx lynx. Parkā ne reti var redzēt Latvijas lielāko briežveidīgo zīdītāju – alni Alces alces. SNP dzīvo arī retas zīdītāju sugas, piemēram, meža sicista Sicista betulina un mazais susuris Muscardinus avellanarius. Jūras piekrastē uzturas Baltijas jūras izplatītākā un augumā lielākā roņu suga – pelēkais ronis Halichoerus grypus. Piekrastes ūdeņos rets ir pogainais ronis Phoca hispida. Piemērotās vietās parka teritorijā dzīvo ūdenscirslis Neomys fodiens, kurš sava slēptā dzīvesveida dēļ ir maz pētīta kukaiņēdāju suga.
Lūsis Lynx lynx foto:Vilinis Skuja