ОндатраБолото трудно проходимо, поэтому фактор беспокойства здесь снижен, благодаря чему в заказнике обитают многие виды позвоночных животных. Всего в заказнике обитают 5 видов амфибий, 3 вида пресмыкающихся, 162 вида птиц и 19 видов млекопитающих.
Из обитающих на болоте пресмыкающихся наиболее многочисленны живородящая ящерица и гадюка обыкновенная, считающаяся редким и уязвимым видом в Санкт-Петербурге.
Млекопитающих здесь немного, что объясняется преобладанием болотистых почв, исключающих присутствие мышевидных грызунов (за исключением водяной полевки и, возможно, экономки) и насекомоядных, а также отсутствием стабильной кормовой базы для других видов. Редкие заходы лисицы, лося и зайца-беляка, носят, скорее, случайный характер.
Из птиц, обитающих в заказнике, один вид, скопа, включен в Красную книгу Международного союза охраны природы, а пять видов — европейская чернозобая гагара, евразийский подвид скопы, белоглазый нырок, большой кроншнеп и филин — занесены в Красную книгу Российской Федерации. 33 вида птиц, включая мигрантов — виды редкие в Санкт-Петербурге и Ленинградской области.
ЧомгаБолото является для многих видов не только местом гнездования, но и кормежки: здесь охотятся болотные совы, тетеревятник, перепелятник, канюк, пустельга. Обычны стаи кормящихся серых ворон, воронов, скворцов, выводки сорок.
Исключительное значение для фауны территории заказника имеют окружающие болото лесные участки. По окраине сосняков гнездятся весничка, лесной конек, зарянка, черный дрозд и многие другие виды воробьиных; на окраине леса у болота было обнаружено гнездо дербника. В лесном массиве вокруг поселка Белоостров встречаются обыкновенная неясыть и козодой; многочисленны здесь черный и певчий дрозды, белобровик, зяблик, садовая славка; обычны кукушка, лесной конек, серая мухоловка и мухоловка-пеструшка. В сосняках, расположенных на более сухих участках болота, гнездятся также вяхирь и большой пестрый дятел.Уникальной является фауна Сестрорецкого Разлива. Подтопленные болотистые берега и многочисленные сплавины определяют характерный облик этого искусственного озера и видовой состав фауны. Так, здесь в течение многих лет существует одна из самых крупных в городе и области колоний озерной чайки.