В заповеднике представлена типичная фауна южной лесостепи. Различные группы животных изучены в разной степени.
Животные занесенные в Красную книгу Российской Федерации
Дозорщик-император – Anax imperator Leach, 1815. Красная книга РФ. Сокращающийся в численности вид. (Кузьмин А.С. Кадастровая оценка разнокрылых стрекоз (Odonata, Anisoptera) заповедника «Воронинский» // Растения и животные Тамбовской области: кадастр и мониторинг: Сб. науч. тр. – Мичуринск, 2002. – С.78 – 85).
Мнемозина – Parnassius mnemosyne (Linnaeus, 1758) Красная книга РФ. Сокращающийся в численности вид. (Лада А.Г., Лада Г.А. Некоторые сведения о животном мире Кирсановского участка Воронинского государственного заповедника // Грани творчества: Тез. докл. 2-й науч.-практ. конф. – Тамбов, 1998. – С. 71 – 72).
Пчела-плотник – Xylocopa valga (Linnaeus, 1758) Красная книга РФ. Редкий вид, имеющий в области низкую численность и распространённый на ограниченной территории. (Красная книга Тамбовской области: Животные. – Тамбов, 2000. – С.187).
Изменчивый шмель – Bombus proteus Gerstaecker, 1869 Красная книга РФ. Сокращающийся в численности вид. (Красная книга Тамбовской области: Животные. – Тамбов, 2000. – С.196).
Украинская минога – Eudontomyzon mariae Berg, 1931. Красная книга РФ. Редкий вид, имеющий в области низкую численность и распространённый на ограниченной территории. (Емельянов А.В., Кузьмин А.С. Украинская минога Eu-don-tomyzon mariae (Berg, 1931) в среднем течении р. Ворона // Растения и животные Тамбовской области: экология, кадастр, мониторинг, охрана. – Вып. 3. – Мичуринск – 2005. – С. 149-157.).
Жерех – Aspius aspius (Linnaes, 1758) Красная книга МСОП.
Волжский подуст – Chondrostoma variabile Jakowlew, 1870. Приложение №3. Красная книга РФ и Красная книга Тамбовской области.
Быстрянка – Alburnoedes bipunktatus (Bloch, 1782).
Рыбец – Vilba vilba (Linnaeus, 1758) Приложение к Красной книге РФ, Красная книга ТО.
Мнемозина – Parnassius mnemosyne (Linnaeus, 1758) Красная книга РФ. Редкий вид, имеющий в области низкую численность и распространённый на ограниченной территории.Впервые отмечен в 1997 г., последний раз – в 1997 г. Отмечается нерегулярно. В 1997 г. наблюдался массовый лёт в Кирсановском лесном массиве заповедника (Лада А.Г., Лада Г.А. Некоторые сведения о животном мире Кирсановского участка Воронинского государственного заповедника // Грани творчества: Тез. докл. 2-й научно-практ. конф. – Тамбов, 1998. – С. 71 – 72.
Гадюка Никольского – Vipera nicolskii Vedmederja, Grubant et Rudaeva, 1984. Красная книга РФ. Редкий вид, имеющий в области низкую численность и распространённый на ограниченной территории. ( Колобаев Н.Н. Амфибии и рептилии Воронинского заповедника и окрестностей пос. Инжавино (Тамбовская область) // Изучение и охрана биологического разнообразия ландшафтов Русской равнины. – Пенза, 1999. – С.202 – 205.].
Белоглазый нырок (чернеть) – Aythya nyroca Güldenstädt, 1770. Красная книга РФ. Сокращающийся в численности вид. («Летописи природы», неопубликованные данные).
Скопа – Pandion haliaetus (Linnaeus, 1758). Красная книга РФ. Вид, находящийся под угрозой исчезновения. («Летописи природы», неопубликованные данные).
Орлан-белохвост – Haliaeetus albicilla (Linnaeus,1758). Красная книга РФ. Вид, находящийся под угрозой исчезновения.(Гудина А.Н. О необходимости внесения изменений в «Красную книгу Тамбовской области» // Охрана и использование животных и растительных ресурсов: Материалы международ-ной научн.-практ. конф., Иркутск, 26-30 мая 2005 г. – Иркутск, Изд-во ИрГСХА, 2005. – С.406 – 411.).
Змееяд – Circaetus gallicus (Gmelin, 1787). Красная книга РФ. Вид, находящийся под угрозой исчезновения. (Красная книга Тамбовской области: Животные. – Тамбов, 2000. – С.264).
Ходулочник – Himantopus himantopus (Linnaeus, 1758). Красная книга РФ. Редкий вид, имеющий в области низкую численность. («Летописи природы», неопубликованные данные).
Кулик-сорока – Haematopus ostralegus Linnaeus, 1758. ). Красная книга РФ. Вид, находящийся под угрозой исчезновения. («Летописи природы», неопубликованные данные, Красная книга Тамбовской области: Животные. – Тамбов, 2000. – С.290).
Большой кроншнеп – Numenius arquata (Linnaeus, 1758). Красная книга РФ. Сокращающийся в численности вид. («Летописи природы», неопубликованные данные).
Филин – Bubo bubo (Linnaeus, 1758). Красная книга РФ. Вид, находящийся под угрозой исчезновения. («Летописи природы», неопубликованные данные).
Европейский средний дятел – Dendrocopos medius (Linnaeus, 1758). Красная книга РФ. Редкий вид, имеющий в области низкую численность. ( Красная книга Тамбовской области: Животные. – Тамбов, 2000. – С.302).
Серый сорокопут – Lanius excubitor excubitor Linnaeus, 1758. Красная книга РФ. Редкий вид, имеющий в области низкую численность. (А.Н. Гудина Состав и структура зимнего населения птиц агроландшафта на востоке Центрального Черноземья // Растения и животные Тамбовской области: кадастр и мониторинг. – Мичуринск, 2002. – С. 119 – 121.).
Европейская белая лазоревка – Parus cyanus Pallas, 1770. Красная книга РФ. Редкий вид, имеющий в области низкую численность. (Гудина А.Н. О необходимости внесения изменений в «Красную книгу Тамбовской области» // Охрана и использование животных и растительных ресурсов: Материалы международ-ной научн.-практ. конф., Иркутск, 26-30 мая 2005 г. – Иркутск, Изд-во ИрГСХА, 2005. – С.406 – 411.).
Русская выхухоль – Desmana moschata (Linnaeus, 1758). Красная книга РФ. . Вид, находящийся под угрозой исчезновения. ( Красная книга Тамбовской области: Животные. – Тамбов, 2000. – С. 317).
Животные занесенные в Красную книгу Тамбовской области, встречающиеся на территории заповедника
- Агриопа – Agriope bruennnichi (Scopoli, 1772). Редкий вид, имеющий низкую численность.
- Красотка-девушка – Calopteryx virgo (Linnaeus, 1758). Встречается практически на всей территории.
- Дозорщик император – Anax imperator Learch, 1815. Редкий вид для области, но достаточно обычный для заповедника.
- Зеленое коромысло – Aeschna viridis Eversmann, 1836. Встречается часто.
- Синее коромысло – Aeschna cyanea (Muller, 1764). Встречается часто.
- Голубое коромысло – Aeschna juncea (Linnaeus, 1758). Встречается довольно редко.
- Перевязанная стрекоза – Sympetrum pedemontanum (Allioni, 1766). Достаточно редкий вид.
- Обыкновенный богомол – Mantis religiosa (Linnaeus). Редкий вид, всьтречается на отдельных участках.
- Горная цикада – Cicadetta Montana (Scopoli, 1763). Достаточно редкий вид.
- Скакун полевой – Cicindela campestris Linnaeus, 1758. Достаточно редкий вид.
- Изменчивый навозник – Geotrupes mutator (Marsham, 1802). Достаточно редкий вид.
- Шипастый навозник – Geotrupes spiniger (Marsham). Достаточно редкий вид.
- Махаон – Papilio machaon, 1758. Редко встречающийся вид.
- Подалирий – Iphiclides podalirius (Linnaeus, 1758). Редко встречающийся вид.
- Обыкновенный апполон – Parnassius Apollo (Linnaeus, 1758). Редко встречающийся вид.
- Мнемозина – Parnassius mnemosyne (Linnaeus, 1758). Редкий вид.
- Поликсена – Zerynthia polyxena (Deis et Schiffermuller, 1775). Редкий вид.
- Русский кружевник или суворовка – Melanagria russiae (Esper, 1783) или – Melanagria suvarovius (Herbst, 1786). Довольно редкий вид.
- Рыжебуроватая сенница или сенница ифис – Coenonympha amyntas (Poda, 1761) или Coenonympha iphis (Denis et Schiffermuler, 1775) или Coenonympha glicrion (Borkhausen, 1788). Очень редкий вид.
- Красивая голубянка – Poluommatis bellagris (Rotenberg, 1775). Очень редкий вид.
- Длиннобахромчатая голубянка – Polyommatis dorylas (Denis et Schiffermuller, 1775) или Lysandra argester (Bergstrasser, 1779) или Lysandra hylas (Esper, 1793). Очень редкий вид.
- Арион – Maculinea arion (Linnaeus, 1758). Очень редкий вид.
- Пчела-плотник – Xylocopa valga (Linnaeus, 1758) Редкий вид.
- Моховой шмель – Bombus muscorum (Fabricius, 1775). Достаточно редкий вид.
- Обыковенный шмель – Bombus proteus Gerstaecker, 1869. редкий вид.
- Малый каменный шмель – Bombus derhamellus Kirby,1802. Редкий вид.
- Украинская минога – Eudontomyzon mariae Berg, 1931. Редкий вид.
- Обыкновенный подуст – Chondrosnoma nasus (Linnaeus, 1758). Относительно редкий вид.
- Рыбец – Vimba vimba (Linnaeus, 1758). Редкий вид.
- Гребенчатый тритон – Triturus cristatus laurenti, 1768. Редкий вид, имеющий низкую численность и распространенный на ограниченной территории.
- Съедобная лягушка – Rana esculenta Linnaes, 1758. Редкий вид, имеющий низкую численность и распространенный на ограниченной территории.
- Ломкая веретеница – Angius fragilis Linnaes, 1758. Немногочисленный вид, распространенный на ограниченной территории.
- Живородящая ящерица – Zootoca vivipara (Jacguin, 1787). Немногочисленный вид, распространенный на ограниченной территории.
- Гадюка Никольского – Vipera nicolskii Vedmederja, Grubant et Rudaeva, 1984. Редкий вид.
- 35. Серощекая поганка – Podiceps grisegena (Doddaert, 1783). Очень редкий гнездящийся и пролетный вид.
- Черношейная поганка – Podiceps nigricollis C. L. Brehm, 1831. Редкий гнездящийся и пролетный вид.
- Рыжая цапля – Ardea purpurea Linnfts, 1766. Редкий гнездящийся и пролетный вид.
- Белый аист – Ciconia ciconia (Linnaes, 1758). Редкий гнездящийся и пролетный вид.
- Лебедь-кликун – Cygnus cygnus (Linnaes, 1758). Редкий пролетный, летующий и очень редко гнездящийся вид.
- Лебедь-шипун – Cygnus olor (Gmtlin, 1789). Редкий пролетный, летующий и очень редко гнездящийся вид.
- Обыкновенный осоед – Pernis apivorus (Linnaes, 1758). Редкий гнездящийся и пролетный вид.
- Орел-карлик – Hieraaetus pennatus (Gmtlin, 1788). Очень редкий гнездящийся вид.
- Полевой лунь – Circus cyaneus (Linnaes, 1766). Очень редкий гнездящийся вид.
- Орлан-белохвост – Haliaeetus albicilla (Linnaeus,1758). Редкий вид.
- Змееяд – Circaёtus gallicus 9Gmelin, 1788). Редкий вид.
- Сапсан – Falco perengrinus Tunstall, 1771. Очень редкий вид.
- Кулик-сорока – Haematopus ostralegus Linnaeus, 1758. Редкий пролетный вид.
- Клуша – Larus fuscus Linnaeus, 1758. Редкий вид.
- Сизая чайка – Larus canus Linnaeus, 1758. Редкий вид.
- Средний пестрый дятел – Dendrocopos medius (Linnaeus, 1758). Редкий вид.
- Зеленая пеночка – Phylloscopus trochiloides (Sundevall, 1838). Редкий вид.
- Русская выхухоль – Desmana moschata (Linnaeus, 1758). Очень редкий вид.
- Eвропейская норка – Mustela lutreola (Linnaeus, 1761). Очень редкий вид.
- Выдра – Lutra lutra (Linnaeus, 1758). Редкий вид.