Із безхребетних найбільшим різноманіттям відрізняються комахи — їх тут відмічено близько 1100 видів. До Європейського червоного списку віднесено 13 видів тварин, до Червоної книги України — 62 види, до Додатку ІІ Бернської конвенції — 156 видів. Із «червонокнижних» у заповіднику мешкають такі види тварин, як мишівка темна та мишівка донська, тушкан великий, їжак вухатий, тхір степовий, полоз чотирисмугий,вівсянка чорноголова, дрофа, казарка червоновола , а також багато видів рідкісних комах.