In der patagonischen Wüste leben Tiere wie die patagonische Mara, die Viscacha-Ebenen und der südamerikanische Graufuchs. Der südamerikanische Graufuchs ist ein Habitat-Generalist, daher kommt er in einer Vielzahl von . vor Lebensräume, einschließlich der Wüste. Diese nachtaktiven Allesfresser konsumieren alles, was sie finden können, einschließlich Kaninchen, Nagetiere, Beeren, Samen, Eier und Insekten.
Eine der wichtigsten Arten in der patagonischen Wüste ist der Guanako, ein kamelähnliches Säugetier, das mit Lamas und Alpakas verwandt ist. Guanakos sind hervorragend an offene Lebensräume mit rauem Klima angepasst und sind Browser, die eine Vielzahl von Pflanzenarten konsumieren. Guanakos sind zwar charakteristische Tiere der Wüste, bewohnen aber auch Steppen- und Buschlebensräume.
Die patagonische Mara ist eine pflanzenfressende Art, die sich hauptsächlich von Gräsern ernährt. Während die genaue Zusammensetzung der Nahrung der Maras von einem Ort zum anderen variiert, stellt das Department of Zoology der University of Michigan fest, dass Gräser ungefähr 70 Prozent ihrer Nahrung ausmachen, unabhängig von der Gegend, in der sie leben. Patagonische Maras wiegen bis zu etwa 18 Pfund und messen Sie ungefähr 28 Zoll in der Länge.
Südliche Gebirgscavies bewohnen sowohl Wüsten als auch bergige Lebensräume. Gebirgscavies sind tagaktive Pflanzenfresser, die hauptsächlich Blätter verzehren. Meerschweinchen sind ausgezeichnete Kletterer und finden einen Großteil ihrer Nahrung weit über dem Boden.