La région du Pallars Sobirà possède des milieux naturels propre à la haute montagne catalane, avec une faune qui lui est habituellement associée. Ce sont des espèces parfaitement adaptées au froid, comme par exemple la perdrix blanche, le chamois et l'hermine, vivant à l'étage alpin.
Un peu plus bas, à l'étage subalpin, on trouve des espèces vivant en milieu forestier (dont certaines sont très fortement menacées) comme le hibou pyrénéen, différentes espèces de pic, le chevreuil, le daim et bien d'autres encore qui peuvent être observé avec un peu de chance. En réalité, comme il s'agit de la plus grande superficie de la région occupée par des forêts de pins rouges et de bouleaux, c'est l'endroit où l'on trouve la plus grande population de coq de bruyère de l'état espagnol, ainsi que de nombreux lieux où se réfugient les derniers ours bruns des Pyrénées.
Sur les versants ensoleillés, la perdrix grise, le lièvre, le sanglier, le cerf, entre autres, dominent la faune liée aux bruyères de genêts, de rhododendrons, et autres arbustes, ainsi qu'une liste importante d'espèces d'oiseaux et de mammifères carnivores de taille moyenne.
A l'étage montagneux, à proximité des centres encore habités, des forêts d'arbres à feuilles caduques et des prés et pâturages d'hiver (de plus en plus réduits), on trouve l'habitat des espèces de type centre européen tel que le bouvreuil pivoine et le bruant fou, entres autres. Dans les rivières et les étangs d'eau limpide (si abondantes et caractéristiques du Pallars), s'épanouissent la truite commune, le cincle plongeur et autre loutre.la truita comuna, la merla d'aigua i alguna llúdriga hi son presents.
Pour finir, on peut apercevoir une population de rapaces comme le vautour, l'orfraie et l'aigle royal survolant les sommets en quête de nourriture.