อุทยานแห่งชาติแหลมสน พบนกได้อย่างน้อย 175 ชนิด

อุทยานแห่งชาติแหลมสน ภายในอุทยานจะพบนกได้อย่างน้อย 175 ชนิด โดยเป็นนกประจำถิ่นอย่างน้อย 122 ชนิด เช่น นกยางทะเล เหยี่ยวแดง นกกระแตแต้แว้ด นกอพยพที่ไม่ได้มาผสมพันธุ์ประมาณ 60 ชนิด เช่น นกปากแอ่นหางลาย นกสติ๊นท์คอแดง นกเด้าดิน นกนางนวลแกลบธรรมดา และนกอพยพตามฤดูกาล 12 ชนิด เช่น เหยี่ยวนกเขาพันธุ์จีน เหยี่ยวนกเขาพันธุ์ญี่ปุ่น นกจาบคาหัวเขียว นกจับแมลงสีฟ้าท้องขาว ในจำนวนนี้มีนกชนิดหนึ่งที่ถูกจัดให้เป็นสายพันธุ์ที่ถูกคุกคามระดับนานาชาติ คือ นกหัวโตมลายู ซึ่งจัดเป็นนกชนิดหนึ่งในสองชนิดของนกที่พบในเขตอุทยานที่ใกล้สูญพันธุ์ไปจากประเทศไทยด้วย โดยอีกชนิดหนึ่งคือ นกนางนวลแกลบหงอนใหญ่ ส่วนนกที่อยู่ในภาวะเสี่ยงต่อการถูกคุกคาม มีอยู่ชนิดหนึ่งที่พบได้ในเขตอุทยาน คือ นกกระเต็นใหญ่ปีกสีน้ำตาล และมีนกอีก 2 ชนิดที่อยู่ในภาวะเสี่ยงต่อการถูกคุกคาม คือ นกออก และนกเงือกกรามช้าง

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่พบในเขตอุทยาน ได้แก่ กระแตธรรมดา บ่าง ลิงลม ลิงกัง ลิงแสม ค่างแว่นถิ่นใต้ อีเห็นธรรมดา หมีขอ หมูป่า กระจงเล็ก พญากระรอกดำ อ้นใหญ่ และเม่นหางพวง

ความสำคัญและการใช้ประโยชน์ บริเวณหาดแหลมสนและหาดบางเบนเป็นแหล่งอาศัยของนกจำนวนมาก ส่วนแนวปะการังรอบเกาะกำและเกาะค้างคาวเป็นทั้งแหล่งอาศัย แหล่มหลบภัย และแหล่งผสมพันธุ์ของสัตว์ทะเลหลายชนิด และยังเป็นแหล่งท่องเที่ยวที่มีชื่อเสียง