Из млекопитающих в средиземноморских жестколистных лесах и кустарниках встречаются некоторые копытные, например горные бараны — муфлоны, лани, виверровые хищники (генетта, ихневмон) , мелкие кошки. В Пиренеях, горах Марокко и Балканского полуострова сохранились медведи.
Многочисленны и разнообразны птицы: голубая сорока, воробьи, канареечные вьюрки (родоначальники комнатной канарейки) , славки, пересмешники, каменки и др. Из водоплавающих птиц типичен мраморный чирок. Грифы и стервятники — неотъемлемая часть средиземноморского горного ландшафта. Широко распространены чёрный гриф и белоголовый сип. Из многих видов черепах наиболее известна греческая. В южном Средиземноморье обитают хамелеоны, много гекконов, агамовых, настоящих ящериц. Среди змей особенно распространены ужи и полозы. Изображение эскулапова полоза (чаша с обвившейся вокруг змеёй) стала эмблемой медицины. Встречаются и ядовитые змеи — гадюка, носорог, гюрза, эфа, кобра. Необыкновенно богат мир насекомых Средиземноморья: из бабочек - кавалеры, белянки, сатиры; много жуков, термитов и скорпионов.