З 342 видів хребетних 22 занесені до Червоної книги Казахстану. У лісах дельти до середини XX століття водився туранський тигр, який харчувався дикими свинями. У пониззя Ілі в 1940-х роках зусиллями А. О. Слудського було акліматизовано завезену з Канади ондатру. Багаті на крохмаль кореневища рогозу стали для неї хорошим кормом, однак за останні роки в зв'язку з постійними зимовими паводками, які виникають внаслідок скидів з Капчагая, і вирубкою очерету місця проживання ондатри зруйновані і повністю припинений її промисел, що доходив раніше до 1 млн тваринок на рік.