一、無脊椎動物
扁形動物和腔腸動物 常見的有蝸蟲、日本血吸蟲、薑片蟲、豬滌蟲、牛滌蟲、水螅等，多為人畜的寄生蟲，危害甚大。
環節動物和線形動物 常見的有蚯蚓、螞蟥、蛔蟲、鉤蟲、旋毛蟲、血縐蟲、蟯蟲、小麥線蟲、輪蟲等。除蚯蚓外，都是害蟲。
軟體動物(貝類除外) 有蝸牛、蛞蝓(鼻涕蟲)，系農作物害蟲。
貝類 螺有中國圓田螺、釘螺、方形環稜螺、摺疊蘿蔔螺、銅繡環稜螺、梨形環樓稜螺和其他湖螺；蚌有扭蚌、魚尾楔蚌、圓頭巨蚌、三角帆蚌、背魚無齒蚌、豬耳麗蚌、圓頂蛛蚌、蚶形無齒蚌、背角無齒蚌、舟形無齒蚌、球形無齒蚌、楔形麗蚌、巨首楔蚌、褶紋冠蚌、背瘤麗蚌等。
蝦、蟹類 常見的有粗糙沼蝦、細螯沼蝦、秀體白蝦、中華小長臂蝦、中華米蝦、細足米蝦、日本沼蝦、青蝦、巖蝦；螃蟹、中華絨鰲蟹等。
昆蟲類 種類很多，或生於水，或生於陸，或水陸兩棲，約千餘種。有的尚不知其名稱、生活規律、習性、作用，已知的常見昆蟲近200 種，其中害蟲多，益蟲少。蜘蛛科有草間小黑蛛、球腹蛛、狼蛛、園網蛛、絡新婦、蠨蛸、棚蛛、蠅虎等。瓢蟲科有七星瓢蟲、大紅瓢蟲、小紅瓢蟲、澳洲瓢蟲、二十八星瓢蟲，能捕食蚜蟲，多為益蟲，其幼蟲有的也危害蔬菜。金龜子科有茶色金龜子，是農業害蟲；蜣螂(屎格螂)吃食豬、牛糞，為自然界的「清潔工」。龍蝨科的龍蝨，為水生害蟲，但可入藥。葉蟲甲科有負泥蟲、鐵甲蟲、食根葉蟲甲、黃條跳蟲甲、黃守瓜等。象蟲科有稻象甲、紅薯小象鼻蟲、米象。天牛科有麻天牛、柑桔褐天牛、柑桔星天牛、杉天牛等，系森林害蟲。豆象科有蠶豆象、豌豆象、綠豆象、咖啡豆象、四紋豆象。叩甲蟲科有叩頭蟲。螢科有螢火蟲。芫青科有豆芫青、綠芫青。蝗蟲科有稻蝗、竹蝗、蔗蝗和土蝗。螻蛄科有螻蛄(俗稱土狗子)。螽蜥科有螽蜥、灶馬(壁雞)、紡織娘。葉蟬科有黑尾葉蟬、白翅葉蟬、大青葉蟬、電光葉蟬、稻紫葉蟬、一點葉蟬、二點葉蟬、黃葉蟬、黑紋葉蟬，危害水稻等。飛蝨科有稻褐飛蝨、白背飛蝨、灰飛蝨、粉白飛蝨、長綠飛蝨、黑頭菱飛蝨、稗飛蝨、擬褐飛蝨、偽褐飛蝨，危害水稻。蚜科有棉蚜、菜蚜、麥蚜、桃蚜、高梁蚜。蚧科有柑桔吹綿蚧、紅蠟蚧、黑點蚧、矢尖蚧、白蠟蟲。蟬科有蚱蟬，蟬脫入藥。蝽科有稻黑蝽、稻褐蝽、稻綠蝽、兩星蝽、四劍蝽、稜形蝽、純蘭蝽、稻蛛緣蝽、稻針緣蝽。蟋蟀科有蟋蟀，為取爾昆蟲；油葫蘆，害蟲；另有金琵琶、垣恭、金鈴子。薊馬科有稻薊馬、管薊馬。螟蛾科有三化螟、二化螟、玉米螟、桃蛀螟、稻縱卷葉螟、高粱條螟、萍螟、豆莢螟、臘螟等，系害蟲。夜蛾科有地老虎、粘蟲、稻螟蛉、大螟、棉鈴蟲、金剛鑽、斜紋夜監護，系害蟲。麥蛾科有棉紅鈴蟲、麥蛾、紅薯卷葉蟲、馬鈴薯塊蛾，系害蟲。天蛾科有大豆天蛾、紅薯天蛾。捲葉蛾科有柑桔捲葉蛾，系害蟲。家蠶蛾科有桑蟥。尺蠖科有油桐尺蠖、油茶尺蠖。蓑蛾科有茶蓑蛾。毒蛾科有茶毒蛾(茶毛蟲)。燈蛾科有紅腹燈蛾、黃腹燈蛾。刺蛾科有刺蛾。枯葉蛾科有松毛蟲、枯葉蛾。弄蝶科有稻苞蟲，為水稻主要害蟲。海沮科有鼠婦(土蝨子)。水蟲科有水蟲、風船蟲。水蛭科有水蛭、牛蛭、溝蛭。蝙蝠科有蝙蝠。蜈蚣科有蜈蚣。粉蝶科有菜粉蝶，為蔬菜害蟲。菜蛾科有菜蛾。蛺蝶科有薴麻赤蛺蝶、薴麻黃蛺蝶。天蠶蛾科有天蠶、柞蠶。鳳蝶科有玉帶鳳蝶、鳳蝶。眼蝶科有稻眼蝶。赤眼蜂科有螟黃赤眼蜂、稻螟赤眼蜂。金小蜂科有金小蜂，益蟲。葉蜂科有麥葉蜂、菜葉蜂。黃蜂科有黃蜂、胡蜂、野蜂、拖足蜂。蠶蛾科有蠶、野蠶、梅蛄蜥、松蟖、竹枯蟖。食植蟎科有紅蜘蛛。蚰蜓科有蚰蜓(草鞋蟲)。蟻科有家白蟻、散白蟻、樹蟻、黑蟻、劫蟻等。潛蠅科有油菜潛葉蠅、麥稈蠅。蚊科有按蚊(瘧蚊)、庫蚊。癭蚊科有稻癭蚊、小麥吸漿蟲。水黽科有水黽、水嘯、鷺蟲、涉蚱。皮蠅科有牛皮蠅。蜜蜂科有蜜蜂，重要的採蜜昆蟲。蠅科有金蠅、家蠅、綠蠅、舍蠅和麻蠅，均為害蟲；果蠅是水果攤上的小蠅，為科學實驗的重要昆蟲。虻科有華虻、中華斑虻、吸吮動物和人血，傳播疾病。蚋科有蚋。實蠅科有柑桔大實蠅。蜻蜓科有蜻蜓、豆娘，益蟲，捕食蚊子。蜉蝣科有蜉蝣，壽命最短的昆蟲。蜚蠊科有蜚蠊(蟑螂)，屬害蟲，其糞可入藥；地鱉蟲全蟲人藥。螳螂科有大刀螂、小刀螂、薄翅螳螂、刀螳螂等，均為益蟲，其卵塊可人藥。竹節蟲科有竹節蟲。囓蟲科有書蝨，咬壞書籍。食蟲科有雞蝨、鴨蝨等。蚤科有人蚤(已很少見)、鼠蚤、豬蚤和狗蚤。臭蟲科有臭蟲，人類床上害蟲。草蛉科有草蛉，益蟲，捕食蚜蟲。彈尾科有跳蟲(彈尾蟲)。衣魚科有衣魚、守宮(壁虎)。
二、脊椎動物
魚類 據清道光《洞庭湖志》記載，洞庭湖有魚類28種。光緒《巴陵縣誌》記載，洞庭湖有魚類34種。民國時期曾4次報導，洞庭湖有魚類64種。中華人民共和國成立後，運用科學的調查和分類方法，從中央到地方曾多次組織進行漁業資源調查，查證境內有天然魚類11目22科124種。
鱘形目 鱘科有中華鱘、長江鱘。白鱘科有白鱘。
鯡形目 鯡科有鰣魚。鯷科有短頜鱭、刀鱭。銀魚科有長江銀魚、寡齒吻銀魚、太湖短吻銀魚、大銀魚。
鯉形目 胭脂魚科有胭脂魚。鯉科有鯨魚、草魚、青魚、鰓魚、南方馬口魚、寬鰭鬢、䲘魚、赤眼鱒、似鰺、油鰺條、長春鯿、紅鰭鮐、寡鱗飄魚、銀飄魚、南方擬夠、三角鯿、團頭魴、華鯿、青稍紅鮊、擬尖頭紅鮊、翹咀紅鮊、蒙古紅鮊、細鱗斜頜鯝、黃尾密鯝、銀鯝、圓吻鯝、逆魚、中華鯿鮁、高體鯿鮍、須橘、無須橘、多鱗刺鯿鮁、大鰭刺鯿鮁、寡鱗刺鯿鮁、興凱刺鯿鮁、越南刺鯿鮁、刺鯉、中華倒刺䰾、辰䲘、花䲘、麥穗魚、黑鰭鰁、銀色頜須鮑、銅魚、圓筒吻魺、棒花魚、福建棒花魚、洞庭棒花魚、蛇鮑、光唇蛇鮑、長蛇鮑、巖原鯉、鯉魚、鯽魚、南方長鬚鰍鮀、宜昌鰍鮀、鱅魚、白鰱；鰍科有花鰍、大斑花鰍、花斑沙鰍、洞庭沙鰍、長薄鰍、紫薄鰍、紅唇薄鰍、泥鰍、大鱗泥鰍。鯰科有大河鯰、鯰；魷科有黃顙魚、肥坨黃顙魚、光澤黃顙魚、叉尾黃顙魚、大眼鮑、長吻鮑、粗唇魷、烏蘇里鮑、白邊鯢、大鰭魚；讎科有中華紋腦魷。
鰻鱺目 鰻鱺科有中華鰻鱺。
頜針魚目 針魚科有中型下針魚。
鮪形目 鮪科有闊尾鮪。 鱧形目 鱧科有烏鱧、斑鱧、月鱧。
合鰓目 合鰓科有黃鱔。
鱸形目 脂科有翹嘴鱖、大眼鱖、朱氏鱖、斑鱖、暗鱖、羅氏鱖。攀鱸科有岐尾鬥魚、圓尾鬥魚。塘鱧科有沙塘鱧、史氏黃蚴魚。蝦虎魚科有粘皮櫛蝦虎、洞庭蝦虎、真櫛蝦虎、裸背櫛蝦虎。
刺鰍目 刺鰍科有刺鰍、大刺鰍。
魷形目 鰱科有暗紋東方鰱、河鮑。
上述魚類根據其生活、索餌、生殖習性，又可分為四大類：湖泊定居性魚類，有鯉、鯽、團頭魴、翹咀鮊、短吻銀魚、烏鱧等；山溪定居性魚類，有馬口魚、裸背櫛、蝦虎魚等；江湖半洄遊魚類，有青、草、鰱、鱅、鰓、䲘、鯿、銀鯝等。它們在湘江上遊、長江中遊產卵場作生殖洄遊，產半浮性魚卵攜水流移動；成魚苗後繼續順流到東洞庭湖作索餌洄遊；冬季到深水處作越冬洄遊；鹹淡水洄遊性魚類，有中華鱘、鰣魚、刀鱭、大銀魚、鰻鱺、暗紋東方魷等。它們每年定時成群從海洋、長江下遊進入長江中遊、東洞庭湖產卵繁殖後代。
魚類總量，中華人民共和國成立後有成倍增加，並且引進、選育、改良和推廣了湘鯽、荷元鯉、三元鯉、湘雲鯉、雜交鯉、羅非魚、革鬍子鯰、加州鱸、彭澤鯽、淡水白鯧等品種。不過，主要是養殖的增加了，而天然的魚產量因江湖面積縮小而大大減少，魚的個體重量普遍減輕，胭脂魚已基本絕跡，銀魚、鱖魚、黃鱔、龜鱉亦大量減少。產量較多的為鯉魚、草魚、短頜鱭、長頜鱭、太湖短吻銀魚、鯽魚、鰱魚、鰓魚、赤眼鱒、䲘魚、細鱗斜頜鯝、花鯝、長蛇鯝、長春鯿、翹嘴紅鮊、蒙古紅鮊、青稍紅鮊、黃顙魚、光澤黃顙魚、黃鱔、翹嘴鱖和大眼鱖等。
專記 中華鱘
鱘魚類，是白堊紀遺留至今的古老魚類。鱘魚的化石表明，鱘出現在1．55億年前的中生代，與恐龍處在同一時期，比鯉科魚類早1億年。中華鱘又名鱘鰉魚，是一種大型經濟魚類，號稱「魚王」。據史料記載，小的有幾十公斤，大的達0．5～1噸。民國31年，境內捕獲一條體重達562．5公斤；1978年，嶽陽洞庭公社「七一」漁場捕獲16條，共重2600公斤。中華鱘主食底棲無脊椎動物，分布於長江上、中遊，有時也進入大型湖泊。魚卵可加工成魚子醬，是宴席上的佳餚；鰾和脊脖可製作魚膠。白鱘古代稱劍魚、象魚，民國17年命名為白鱘，它頭部特長，佔體長的三分之一，吻長呈劍狀，眼甚小，口上大下小，體表光滑無鱗。棲息於江河中、下層，有時進入大型湖泊。它健遊，性兇猛，主食魚類，也食蝦、蟹等。外體特大，曾記錄到體長達7米的白鱘。中華鱘、白鱘均屬國家一級保護動物。
兩棲類 原常見的有大鯢(娃娃魚)，現已瀕臨絕跡；蠑螈是兩棲動物，有尾類。蛙類有中國雨蛙(青蛙)、林蛙、澤蛙、黑斑蛙、飾紋姬娃、虎紋蛙(泥蛙)、大蟾蜍等。因施放農藥和大肆捕殺等原因，蛙類大減，有些地方已聽不到蛙聲。20世紀90年代，引進古巴牛蛙飼養，繁殖成功。
爬行類 龜甲類有金龜(烏龜)、閉殼龜、合板龜、鷹嘴龜(平胸龜)、甲魚(腳魚、團魚、王八)。蛇類主要有眼鏡蛇、金環蛇、菜花蛇、黑蛇、白花蛇、四腳蛇、蘄蛇、中華水蛇、烏梢蛇、錦蛇、翠青蛇、赤鏈蛇、銀環蛇、蝮蛇(土皮蛇)、青竹蛇、尖吻蛇(五步蛇)、竹中青、草遊蛇。此外，還有壁虎，有益動物；蜥蜴，能捕殺害蟲。由於濫捕濫殺，80年代以後，蛇類、龜類資源銳減，價格大漲。以野生烏龜、甲魚言，嶽陽城區市場在50年代、60年代乃至70年代前半葉，每市斤只有幾元錢，後價格逐漸攀升；1994年每市斤分別高達240元、130元；在人工養殖大量發展後的1999年底，野生烏龜、甲魚每市斤仍分別為138元、 60元左右。
獸類 貓科有華南虎、豹、野貓。靈貓科有小靈貓、大靈貓。犬科有豺、狼、狸、狐狸、果子狸。鼬鼠科有鼬鼠、水獺、山獺、貉、獾。麝科有獐(香獐)、蘇麂、黑麂、牙獐。類人科有猿、猴。鼠科有溝鼠、鼴鼠、赤鼠、家鼠、田鼠、圃鼠、姬鼠、羅賽鼠、巢鼠、黃胸鼠。松鼠科有松鼠。蝙蝠科有蝙蝠(俗稱簷老鼠)。兔科有野兔。野豬科有野豬。豪豬科有豪豬。刺蝟科有刺蝟。靈貓科有蒙哥(猸)。鯪鯉科有鯪鯉(穿山甲)。鰭豚科有白鰭豚。鼠海豚科有海豚(江豬)。上述獸類中，虎、豺、猿、猴、狐狸、白鰭豚，在20世紀80年代已絕跡，其餘獸類亦已劇減；屬國家一級保護的有雲豹、華南虎、白鰭豚、江豚、黑麂，前4種屬國際瀕危物種。屬國家二級保護的有穿山甲、水獺、河鹿；屬國家三級保護的有貉、狐、刺蝟、黃鼬、青鼬、獾、豪豬、竹鼠。物種的變化形勢十分嚴峻，惟鼠類因天敵減少而大增，為害亦大增。