Entre as espécies encontradas no Parque Estadual Carlos Botelho, destacam-se diversas espécies de aves, mamíferos, anfíbios e répteis, muitos dos quais ameaçados de extinção.

O mico-leão-dourado desempenha um papel importante no ecossistema da Mata Atlântica como dispersor de sementes, contribuindo para a regeneração da floresta. Sua sobrevivência é crucial não apenas para a preservação da biodiversidade.

Embora o gato maracajá não esteja atualmente classificado como uma espécie ameaçada de extinção, enfrenta ameaças significativas devido à perda de habitat, caça ilegal e conflitos com atividades humanas, como a expansão agrícola e o desenvolvimento urbano.