Современная фауна Астраханской области насчитывает свыше 9 000 видов. Здесь обитают водные и наземные животные: обитатели степных, полупустынных и пустынных ландшафтов.
Наиболее разнообразной по формам жизни, количеству видов и их численности, является группа беспозвоночных животных. Они составляют почти 95 % фауны Астраханской области. На территории Астраханской области обитает около 1 200 видов простейших, 3 200 червей, многие из которых ведут паразитический образ жизни (сосальщики, моногенетические сосальщики, ленточные и круглые черви, скребни) и другие виды. Трудно представить водоёмы без микроскопических коловраток (320 видов), массы разнообразных рачков и раков (700 видов) и моллюсков (120 видов), являющихся неотъемлемым и незаменимыми компонентом биологического «механизма самоочищения аквасистем». Здесь насчитывается почти 4 500 видов членистоногих. Среди них доминируют представители отрядов жуков (570 видов), клопов (183 вида), бабочек (350 видов), перепончатокрылых (245 видов), двукрылых (280 видов), равнокрылых (165 видов).В Астраханской области обитает около 900 видов пауков, что позволяет им занимать второе место по численности среди членистоногих Астраханской области. Наиболее многочисленны среди них представители семейства Линифии (309 видов из 17 родов). Это мелкие паучки, обитающие в подстилке, почвах, мхах, траве, на кустарниках, деревьях и в жилище человека. Представители семейства Земляных пауков и Пауков-волков более крупные; на территории области их насчитывается около 80 видов. Наиболее известны самый крупный паук России южнорусский тарантул и опасный паук прикаспийских степей — каракурт . Из хордовых здесь встречается единственный вид класса Круглоротых — каспийская минога. Промысел её давно запрещён из-за малочисленности вида. В последние годы по решению администрации области она занесена в региональную Красную книгу.
Рыбы в пределах Волго-Каспия — довольно многочисленная группа. Если учесть, что многие из них размножаются в Волге, то разделить рыб на морских и речных не всегда представляется возможным. В целом в Волге и её дельте обитает около 100 видов и подвидов рыб, значительная часть которых представляет промысловую ценность, а многие (осетровые, лососёвые, сельдевые) являются ценнейшими объектами промысла.Земноводные в области немногочисленны. Здесь обитает всего 4 вида из отряда бесхвостых амфибий. По территории области они распространены неравномерно. Наиболее многочисленна озёрная лягушка (Rana ridibunda) — одна из самых крупных лягушек фауны Астраханской области. Она встречается во всех типах водоёмов дельты Волги и на территории авандельты. Жаба зелёная (Bufo viridis) размножается в воде, а остальное время предпочитает проводить время вдали от крупных водоёмов. Чесночница обыкновенная (Реlobates fuscus) и обыкновенная квакша (Hyla arborea) по численности значительно уступают предыдущим видам и распространены не по всей территории области. Довольно разнообразна группа пресмыкающихся, обитающих на территории Астраханской области. Она включает 18 видов, подразделяющихся на три отряда. Отряд змей наиболее многочислен и представлен 10 видами, отряд ящериц насчитывает 7 видов, а из отряда черепах здесь обитает лишь болотная черепаха (Emys orbicularis). Из ядовитых змей в пустынных районах изредка встречаются обыкновенный щитомордник, или щитомордник Палласа (Agristrodon halys) и гадюка степная (Vipera ursini). Почти половина (6 видов) герпетофауны области занесена в региональную Красную книгу и находятся под охраной.
В пределах водно-болотного комплекса дельты Волги встречается около 280—320 видов птиц, относящихся к 17 отрядам. Количество видов может колебаться и во многом зависит от складывающихся климатических условий того или иного года. Наиболее широко представлен отряд Воробьинообразных, объединяющий преимущественно мелких птиц и насчитывающий более 100 видов. Отряд Ржанкообразных объединяет около 50 видов. Одни из них обитают на территории области в течение всего года, прилетают только на период гнездования и, выкормив молодое потомство, улетают зимовать в южные страны. Почти половина птичьего населения водно-болотного комплекса дельты (72 вида) занесена в Красную книгу Астраханской области.
На территории области насчитывается около 60 видов млекопитающих, обитающих в водных и наземных экосистемах. Из копытных здесь встречается сайгак (Saiga tatarica), кабан (Sus scorofa), благородный олень (Cervus elaphus), европейский лось (Alces alces) и европейская косуля (Capreolus capreolus). Из отряда хищных наиболее многочисленны обыкновенная лисица (Vulpes vulpes), лисица-корсак (Vulpes corsac) и волк (Canis lupus). Разнообразны представители отряда грызунов: малый суслик (Sperinophilus pugmaeus), песчанки (Merionidinae) и другие виды. В протоках дельты Волги (изредка и в коренном русле реки) встречаются каспийский тюлень (Phoca caspica), американская норка (Mustela vison) и коренной житель дельты Волги — выдра (Lutra lutra)
