A Arrábida é um local de grande
diversidade de espécies da fauna, com cerca de 650 invertebrados identificados, nomeadamente 106 de aranhas
(Classe Arachnida) 445 de escaravelho (Classe Insecta,
Ordem Coleoptera), 61 borboletas (Classe Insecta,
Ordem Lepidoptera), 37 de formigas (Classe insecta,
Ordem Himenoptera) e 4 de tingideos (Classe Insecta,
Ordem Hemiptera). De ressaltar ainda o facto de Geocharis
boeiroi, o gorgulho-esmeralda-rosado Cneorhinus serranoi e
o Candidula setubalensis ocorrerem
exclusivamente na serra da Arrábida, este último, um caracol que se
encontra na Lista Vermelha da IUCN.
De acordo com Porto et al (2011) foram referenciados para a
serra da Arrábida o seguinte número de espécies
de vertebrados: 12 de anfíbios; 17 de répteis; 136 de aves; e 34 de
mamíferos.
Na avifauna salientam-se as rapinas diurnas, tais como:
- Águia de Bonelli Hieraaetus fasciatus;
- Águia-de-asa-redonda ou búteo Buteo búteo;
- Peneireiro-comum Falco tinnunculus.
Estes habitats são também local para a ocorrência de um vasto conjunto de outras aves como:
- Águia-pesqueira Pandion haliaetus;
- Bufo-real Bubo bubo;
- Corvo-marinho-de-crista Phalacrocorax aristotelis;
- Pombo-das-rochas Columba livia.
Realça-se ainda que, o cabo Espichel constitui um dos troços de uma das rotas preferenciais de migração de aves. Este local, com poucas árvores e exposto ao vento marítimo, é pouco rico em termos de aves nidificantes, mas adquire particular importância no final do verão, durante a migração.
O Parque Natural da Arrábida constitui um local privilegiado para a observação de aves e para o estudo das interações entre as aves migradoras e as plantas mediterrânicas. Estas interações são do tipo mutualista e parecem estar associadas a um processo de coevolução.
Nas falésias localizam-se ainda grutas que albergam uma importante fauna cavernícola, incluindo algumas espécies de morcegos em perigo de extinção que aqui se reproduzem e hibernam:
- Morcego-de-peluche Miniopterus scheibersii;
- Morcego-de-ferradura-mediterrânico Rhinopholus euryale;
- Morcego-de-ferradura-grande Rhinopholus ferrumequinum;
- Morcego-de-ferradura-pequeno Rhinopholus hipposideros;
- Morcego-de-ferradura-mourisco Rhinolophus mehelyi;
- Morcego-de-franja Myotis nattereri;
- Morcego-rato-grande Myotis myotis (Rainho, 1995).
Destaca-se ainda a presença dos seguintes mamíferos:
- Geneto ou gineta Genetta genetta;
- Sacarrabos Herpestes ichneumon;
- Texugo Meles meles;
- Doninha Mustela nivalis;
- Raposa Vulpes vulpes;
- Lebre Lepus capensis;
- Coelho Oryctolagus cuniculus.