Corcovado ofrece el mejor avistamiento de fauna de Costa Rica, con avistamientos casi garantizados de especies diversas. Mamíferos comunes: las cuatro especies de monos (aulladores, carablanca, araña y tití, a menudo en grandes grupos), perezosos de dos y tres dedos, coatíes de nariz blanca (que viajan en manadas de 20 o más), agutíes (roedores grandes), pecaríes de collar (parientes de los cerdos salvajes que se desplazan en manadas), tamandúas del norte (osos hormigueros, menos comunes pero frecuentes en Sirena) y, lo más impresionante, tapires de Baird, una de las pocas zonas del mundo donde estos gigantes gentiles en peligro de extinción se ven con regularidad, especialmente cerca de la estación Sirena. Aves: bandadas de guacamayos rojos (50 o más aves juntas, un espectáculo impactante), tucanes, trogones, tangaras, oropéndolas, carpinteros y más de 400 especies en total, lo que convierte a Corcovado en un paraíso para los observadores de aves. Reptiles y anfibios: cocodrilos americanos (a veces avistados cazando presas en las desembocaduras de los ríos), boas constrictor, serpientes terciopelo, ranas venenosas y otras innumerables especies. Especies raras pero posibles de ver: jaguares, pumas, ocelotes (Corcovado tiene la mayor densidad de grandes felinos de Costa Rica, aunque son esquivos), tayras y osos hormigueros gigantes. Un visitante que pernoctó reportó haber visto: «tapir, los cuatro tipos de monos, coatíes, agutí, pecaríes, perezosos, tamandúa, boas constrictor, un cocodrilo comiendo su presa, una tayra y más». La densidad de fauna en la estación Sirena es extraordinaria: los animales se concentran allí y están acostumbrados a la presencia humana, lo que permite encuentros cercanos imposibles en otros lugares. Sin embargo, la jungla no es un zoológico: los avistamientos dependen de la temporada, el clima, la suerte y, sobre todo, de la habilidad del guía. Madrugar y pernoctar aumentan drásticamente las oportunidades de observación.