In Pakistan leben rund 190 verschiedene Säugetierarten. Viele Großsäuger wurden jedoch im 19. und 20. Jahrhundert durch Bejagung und die Zerstörung ihrer Lebensräume ausgerottet, darunter der Indische Elefant, der Königstiger, der Asiatische Löwe und der Gepard. In den Bergen Nordpakistans leben nur noch wenige hundert Leoparden und Schneeleoparden, deren Fortbestand stark bedroht ist, außerdem Steinböcke, Schraubenziegen (das Nationaltier Pakistans), Wildschafe und Luchse. Die häufigste Katzenart ist die in den Flussebenen heimische Rohrkatze. Der Karakal oder Wüstenluchs bevorzugt dagegen offene Steppen- und Halbwüstenlandschaften. Zwei Bärenarten kommen in Pakistan vor: der Kragenbär im Himalaya, Hindukusch und den Bergen Belutschistans sowie der Braunbär im Karakorum. Beide Arten sind selten. Dagegen sind Wildschweine nach wie vor sehr zahlreich, ebenso viele Nagetiere. Im Indus lebt eine Unterart des gefährdeten Gangesdelfins.
Sehr vielfältig ist die Vogelwelt Pakistans mit knapp 670 einheimischen und Zugvogelarten. Viele große Raubvögel wie Adler, Bussarde, Falken und Geier sind selten geworden, aber auch der einst landestypische Blaue Pfau kommt nur noch in kleinen Restbeständen vor. Eine weite Verbreitung haben Sperlingsvögel, Schwalben, Hühnervögel (darunter Pakistans Nationalvogel, das Chukarhuhn), Papageien, Kiebitze, Spechte, Tauben und Rabenvögel. Auch Wasservögel wie Enten, Reiher und Flamingos gibt es in großer Zahl, seltener sind Pelikane.
Unter den mehr als 170 heimischen Reptilienspezies sind fast 90 Echsen-, über 70 Schlangen- und zwölf Schildkrötenarten. Zudem leben in Pakistan das Sumpfkrokodil und der Gangesgavial. Amphibien sind in Pakistan mit 16 Arten vertreten.
Die Zahl der Fischarten wird auf 400 Meeres- und 125 Süßwasserfische geschätzt, die der Insekten und Wirbellosen auf 20.000.