Видовое разнообразие дикой фауны невелико – ок. 60 видов млекопитающих.
Наиболее многочисленны лоси (ок. 7000 особей), косули (43 000), зайцы, кабаны (11 000). В 1950–1960-х годах интродуцированы марал, благородный олень, енотовидная собака. В наиболее крупных лесных массивах во многих районах Эстонии водятся бурый медведь (ок. 800 особей) и рысь (ок. 1000 особей). В лесах водятся также лисицы, лесная куница, барсук, белки. Распространены лесной хорек, горностай, ласка, по берегам водоемов – европейская норка и выдра. Весьма обычны еж, бурозубка, крот.
Прибрежные воды изобилуют такими промысловыми животными, как кольчатая нерпа (в Рижском заливе и у Западно-Эстонского архипелага) и длинномордый тюлень (в Финском заливе).
Наиболее разнообразна орнитофауна. Она насчитывает 331 вид, причем 207 видов гнездятся постоянно в Эстонии (ок. 60 обитают круглый год). Наиболее многочисленны глухарь и рябчики (в хвойных лесах), вальдшнеп (на болотах), тетерев (на лесных полянах), лысуха, выпь, пастушок, камышевки, кряква и другие утки (на озерах и морском побережье), а также неясыть, дятлы, жаворонки, пустельга. Под охраной находятся такие редкие виды птиц, как орлан-белохвост, беркут, змееяд, большой и малый подорлик, скопа, белый и черный аист, серый журавль. На островах западного архипелага гнездятся обыкновенная гага, хохлатая чернеть, широконоска, большой крохаль, турпан, серый гусь, чайки. Особенно многочисленны птицы во время весеннего и осеннего массового пролета к местам летних гнездовий или на зимовку в тропические страны.
Встречаются 3 вида ящериц и 2 вида змей, в том числе обыкновенная гадюка.
В пресных водоемах и прибрежных водах обитают более 70 видов рыб (карповые, лососевые, снеток, ряпушка, чудской сиг, лещ, плотва, окунь, судак щука, налим, форель, карась, линь, сазан, салака, килька, треска, камбала, морской сиг, угорь и др.). Многие из них имеют промысловое значение.
