作為全美最大的野生動物保護區，黃石公園居住著大量的野生動物，除了傍晚可以見到海登谷地漫山遍野成群的美洲野牛，還能時常在路邊看到加拿大馬鹿在悠閒吃草，而另外一種動物，是去黃石公園不可不提的，那就是熊。我們住的營地，每個晚上都有工作人員辦的講座，熊是他們最喜歡談的話題之一，他們喜歡把熊和美洲野牛作生動的比較：在美洲野牛臉上，高興也好，不高興也罷，反正都是一個表情，但是熊則不同，你能夠看到它的憤怒，它的害怕，它的快樂和驚訝。
黑熊是北美洲最常見且分布最廣的熊種，我們在加拿大生活的這些年已經學會如何在面對熊時怎麼辦的諸多知識，也常在森林裡看到熊，甚至家裡的後院也闖進熊過。然而，黃石公園的生態系統中的熊是比較獨特的，是加拿大南部為數不多的黑熊與灰熊共存的地區之一。黃石公園現在大概有200多隻美洲黑熊，大約50％的黑熊是黑色的，其他的是棕色，金色或肉桂色。要在黃石公園看到熊，就要去猛瑪區，還有北部山脈和公園的貝克勒地區。但是看到熊，一定不要靠近，別以為熊像動畫片中的可愛又笨拙，這些看著憨憨的動物有著特殊的嗅覺，雄性體重210-315磅，直立起來身高能夠達到兩米，雌性體重135-200磅，帶著小熊的母熊極具攻擊性，靠近的話很是危險。
黑熊幾乎沒有天敵，它們吃任何東西，包括草，水果，樹形成層，蛋，昆蟲，魚，麋鹿小牛和腐肉，它們短而彎曲的爪子使它們能夠爬樹，到了十一月，它們開始挖洞，準備冬季的冬眠，經常它們冬眠到3月下旬。黃石公園曾經有很長一段時間對黑熊的錯誤餵養的歷史，二十世紀六十年代左右，公園的工作人員會固定給黑熊餵食，來玩的遊客也投餵食物給黑熊，使公園內的黑熊對人類開始有了依賴性，並失去了對人類的恐懼，這樣的後果是熊不再捕食，而是向人類討要食物，在公園內的垃圾場裡找食，造成許多熊傷害遊客的事件。後來人類開始意識到讓熊恢復自然的野性，人和熊的距離應該拉開，不能影響它們的生活習性，從此不再餵食，也不允許遊客投喂，黑熊們經歷了兩代才適應了沒有人類餵食，要自己找食物的習性。
和黑熊相比，灰熊的危險性更大，行為更具侵略性，灰熊比黑熊大隻，雄性體重200-700磅，雌性體重200-400磅，比黑熊大1至2倍，並且它們具有更長，更彎曲鋒利的爪，它們雖然體型龐大，但卻十分敏捷，可以跑到40英裡每小時。大黃石生態系統和蒙大拿州西北部是加拿大南部唯一仍有大型灰熊種群的地區，截至2016年黃石公園估計生活著690隻灰熊。在黃石公園看灰熊的好去處是黎明和黃昏的海登和拉馬爾山谷，最佳位置在山的北坡。
黃石公園人類和黑熊的相處歷史，揭示了人與野生動物相處的法則，那就是遠離不幹涉，儘可能恢復動物生存環境的本來面貌。在黃石公園，遊客應該有這個意識：所有的熊都有潛在危險。公園規定人們看到熊時，要與它們保持至少100碼（91米）的距離，除非遊客在車上並能在熊攻擊的行動中安全地行駛離開。在黃石公園，飼養任何公園內野生動物包括熊，都是違法的。
除了黑熊和灰熊，黃石公園還生活著一定數量的土狼。土狼經常被誤認為是狼，但它的體型只有狼的三分之一，重量為25-35磅。它的皮毛顏色從棕褐色到淺黃色，有時是灰色，尾巴和耳朵上有一些橙色，這是非常聰明的動物，適應性極強。在黃石公園，在開闊的草地和山谷區域可以看到土狼的身影，它們主要吃田鼠，老鼠，兔子等其他小動物和腐肉。同樣土狼也曾面臨來自人類的威脅，它們在黃石公園學習了路邊餵養等習慣，導致土狼被車輛撞擊的風險，在這裡也發生了幾次土狼對人類的攻擊事件，所以看到它們不應該餵食或接近。
說到土狼，就要提及紅狐，紅狐在黃石公園的最大天敵是土狼，它的體型比土狼小，成年公紅狐體重11-12磅，雌性重10磅。數量比土狼少一些，生活在黃石公園較高的海拔處，捕食田鼠、老鼠、兔子、鳥類、兩棲動物和其他小動物。遊客要看到它們，可以在海登谷地、鵜鶘山谷和峽谷地區找到它們的身影，它們喜歡沿著草地和森林的邊緣活動，冬季時紅狐會在黎明和黃昏時增加活動，那時看到的機會較多。