Южнотаежная сибирская фауна имеет типично таежный характер. Здесь в реках Мана и Базилиха и их притоках обитает 22 вида рыб: тугун, чебак, елец, шиповка, таймень, язь, окунь, щука, налим, карась. А вот стерлядь почти исчезла, редкими стали таймень, ленок, сиг, хариус.
На заповедной территории встречается 130 видов птиц. Общее количество видов и подвидов птиц заповедника составляет 86 процентов всех птиц Восточных Саян.
Многочисленны рябчик, глухарь, которые в первые годы существования Столбов встречались в единичных экземплярах. А вот тетерева мало из-за того, что на территории заповедника отсутствуют лесолуговые и полевые ландшафты, и преобладает он в светлых хвойно-лиственных лесах предгорий. В горной тайге обитают дятел, кедровка, клесты, кукушка, пеночка-королек, дрозды, синехвостка, соловьи. Соловей красношейка — один из лучших певцов горной тайги, он прилетает в первых числах июня, а с середины августа здесь уже не встречается. В светлохвойных лесах предгорий гнездится иволга.
Хищные птицы представлены 12 видами. Многочисленны совы, среди них наиболее распространены длиннохвостая неясыть, филин и ушастая сова. В скалах гнездятся сокол-сапсан, стрижи, филин, орел-могильник, беркут, занесенный в Красную книгу. В предгорьях встречаются скворцы, малый и белоспинный дятлы, чечевица, зяблик и др.
45 видов млекопитающих селятся в большинстве районов заповедника. Для некоторых видов заповедник стал границей их распространения. Так, для марала и сибирской косули это северная граница распространения, для кабарги и пищухи — западная.
Самые массовые зверьки в Столбах — красные полевки. Водятся белка, колонок, суслик, бурундук, лисица. Соболь ко времени организации заповедника был в этих местах полностью истреблен. В 1951 и 1956 годах сюда привезли две небольшие партии витимских соболей. Сейчас они размножились и стали обычными обитателями заповедника.
Здесь живут медведи (15–17 голов), волки, лоси, росомаха, заяц-беляк, но редки горностай и ласка. Обитателей водоемов — выдры, норки, водяной крысы, ондатры — немного.
Одна молодая рысь, появившаяся на территории заповедника, положила начало организации маленького зоопарка при Столбах. Сейчас в живом уголке заповедника в вольерах содержатся и приручаются звери и птицы горной тайги.
Богат заповедник дикими копытными: маралами и кабаргой.
Кабарга — самый многочисленный вид копытных в заповеднике. Это типичный представитель горной тайги, маленькое оленеобразное животное, длина тела которого редко превышает 90 см, а вес — 17 кг. Она придерживается участков с крутыми скалами.
Второй по численности в заповеднике среди диких копытных — марал. Летом он селится в травяных борах, по склонам, зимой — в темнохвойной тайге.
На охраняемой территории диких копытных подкармливают зимой сеном, вениками; сооружают искусственные гнезда (дуплянки), которые охотно заселяются птицами.
Научные сотрудники составили „Летопись природы“ заповедника за двадцатилетие (1925–1945 гг.). Позже здесь начали вести годовые „Летописи“, в которых отражаются изменения, происходящие в природе горной тайги. Ученых интересуют условия восстановления кедровых лесов, образ жизни кабарги, состав почвы сиенитового массива, фауна пресных водоемов.
С Красноярскими Столбами связана история зарождения скалолазания в России. В 1851 году здесь состоялся первый подъем на первый Столб; альпинисты, которые покоряли здешние скалы, стали называть себя столбистами, для которых характерны не только оригинальная техника скалолазания, но свои обычаи, этика.