Австралія займає більшу частину Австралазійської зоогеографічної області, куди входять також Тасманія, Нова Зеландія, Нова Гвінея і прилеглі острови Меланезії і Малайського архіпелагу.
Ссавці. В Австралії відомі 230 видів ссавців. Три з них однопрохідні яйцеродні, бл. 120 — сумчасті, що доношують малят у «кишенях» на животі, інші — плацентарні. Найпримітивніший з існуючих нині рядів ссавців — однопрохідні (Monotremata), які не зустрічаються в інших частинах світу. Качкодзьоб, покритий хутром, відкладає яйця і вигодовує малят молоком. Його найближча родичка єхидна схожа на дикобраза, але також відкладає яйця. Качкодзьоб зустрічається тільки в Австралії і Тасманії, а єхидна і близька до неї проєхидна виявлені також в Новій Гвінеї. Кенгуру, загальновідомий символ Австралії, далеко не типовий представник сумчастих. Для тварин цього ряду ссавців характерне народження незрілих малят, які вміщуються в спеціальну сумку, де і знаходяться доти, поки не зможуть самі про себе піклуватися. Про те, що сумчасті давно мешкають в Австралії, свідчать викопні залишки гігантського вомбата і м'ясоїдного сумчастого «лева». Загалом менш пристосовані групи ссавців повільно відтіснялися на південні материки по мірі появи більш агресивних груп. Як тільки однопрохідні і сумчасті відступили в Австралію, зв'язок цього регіону з азіатським континентом обірвався, і обидві групи виявилися позбавленими конкуренції з краще пристосованими до боротьби за виживання плацентарними. Деякі з австралійських сумчастих зовні схожі на хижих, інші на комахоїдних, на гризунів, травоїдних тощо.
Хижі сумчасті (Dasyuridae) і бандикутові (Peramelidae) з 2—3 низькими різцями з кожного боку щелепи відносяться до групи багаторізцевих. Перше сімейство включає сумчастих куниць, сумчастого диявола і деревних сумчастих пацюків, що харчуються комахами тощо. Останній рід поширений по всій Австралазії. Близький родич хижих сумчастих — сумчастий вовк, який був поширений у Тасманії ще на початку епохи європейського заселення, але більше ніде не зустрічається, хоч є свідоцтва його присутності в доісторичні часи в Австралії і в Новій Гвінеї. Більшість експертів вважає цей вид вимерлим, оскільки він був винищений мисливцями, а останній особень помер у неволі в 1936 р. Сумчастий мурашкоїд і сумчастий кріт, які водяться в північній і центральній Австралії, походять від групи, що об'єднує сумчастих і сумчастого вовка. Сімейство бандикутових (Peramelidae), поширене в усій Австралазії, займає ту ж екологічну нішу, що й комахоїдні (Insectivora) на північних материках.
Дворізцеві сумчасті відомі більше, ніж багаторізцеві. Їх поширення обмежене Австралазією. Серед них можна назвати кузу, або щіткохвостів; карликових кускусів, у тому числі карликового летючого кускуса, який може прослизнути між деревами і піднятися вгору на 20 м, і сумчастих летяг, що нараховують кілька видів. Коала, схожий на забавне мініатюрне ведмежатко, відноситься до однойменного сімейства. Сімейство вомбатових (Vombatidae) включає два роди — довгошерстих і короткошерстих вомбатів. Ці звірі, зовні схожі на бобрів, зустрічаються тільки в Австралії. Кенгуру і валлабі, що відноситься до сімейства кенгурових, поширені в усій Австралазії. Великий сірий, або лісовий, кенгуру, найчисленніший представник цього сімейства, живе в рідколіссях, тоді як рудий велетенський кенгуру поширений на рівнинах у внутрішніх районах Австралії. Відкриті місця характерні для кам'яного кенгуру і карликового скелястого кенгуру. Цікавий деревний кенгуру, у якого кінцівки пристосовані і для лазіння по деревах, і для стрибків.
Той факт, що сумчасті тварини давно живуть в Австралії, підтверджується знахідками викопних залишків гігантського вомбата і хижого «сумчастого лева». До появи європейців плацентарні ссавці були представлені в Австралії рукокрилими і дрібними гризунами, які, ймовірно, потрапили туди з півночі. До перших відносяться численні роди криланів і кажанів; особливо примітні летючі лисиці. Гризуни, включаючи анізолісів, кролячих пацюків, безвухих пацюків і австралійських водяних пацюків, ймовірно, переправлялися через море на плавнику. Людина і дінго були єдиними великими плацентарними, причому дінго, ймовірно, був завезений в Австралію людиною приблизно 40 000 років тому.
Екологічна рівновага Австралії була сильно порушена інтродукцією екзотичних плацентарних ссавців після появи європейців. Кролики, випадково завезені в 1850-х роках, а також худоба почали знищувати місцеву рослинність на більшій частині Австралії. Цьому — хоч і в менших масштабах — сприяли також кабани, кози, буйволи, коні і осли. Лисиці, коти і собаки конкурували з місцевими тваринами і нерідко полювали на них, що призвело до їх винищування в різних районах материка.
Птахи. Орнітофауна Австралії включає багато цікавих видів. З нелітаючих птахів тут водяться ему і шоломоносний, або звичайний, казуар, приурочений до північного Квінсленду. На австралійському материку є чимало різних видів качок. Водяться хижі птахи: клинохвостий орел, австралійська шуліка, сапсан і австралійський яструб. Вельми своєрідні смітні кури, що споруджують горбики-«інкубатори»; великоніг чагарниковий; бесідкові і райські птахи, лірохвости. Велика різноманітність папуг, голубів і качок, але повністю відсутні грифи і дятли.
Рептилії. В Австралії водиться безліч рептилій, включаючи змій, крокодилів, ящірок і черепах. Тільки змій тут майже 170 видів. Найбільша з отруйних змій — тайпан, а квінслендський пітон досягає в довжину бл. 6 м. Крокодили представлені двома видами — гребенястим, який нападає на людей і вбиває їх, і австралійським вузькорилим; обидва види зустрічаються на півночі Австралії і на Новій Гвінеї. Черепах бл. 10 видів. Серед 520 видів австралійських ящірок заслуговують на увагу безногі лусконоги, що зустрічаються в Австралії і на Новій Гвінеї, і великі варани, що досягають довжини 2,1 м.
