Laut City-Data gehören zu den wichtigsten Tierarten Arizonas: Hase, Stinktier, Dickhornschaf, Kojote, Wüsten-Baumwollkaninchen und Berglöwe. Andere Tiere in Arizona sind: der Kaktuszaunkönig, der Roadrunner, der Falke, die Eule, der Rabe, das Gila-Monster, die Spinne und der Tausendfüßler sowie der Sidewinder und die Klapperschlange. Viele Wüstentiere sind nachtaktiv und werden oft kurz vor Sonnenuntergang und Sonnenaufgang aktiv. Arizona geht von einer Wüste zu einem bergigen Gelände von über 8.000 Fuß über.
Das Gila-Monster ist eine seltene Echse mit perlenartiger Haut und abwechselnden schwarzen und gelben Streifen. Dieses Reptil ist die einzige giftige Eidechse in den Vereinigten Staaten und sehr selten. Sidewinder, Skorpione und Western Diamondback Klapperschlangen sind ebenfalls giftige Tiere, die in Arizona leben.
Der Berglöwe und der Kojote stehen an der Spitze der Nahrungskette. Der Berglöwe wird selten gesehen, aber in Arizona wurden Kojoten-Exemplare mit einem Gewicht von bis zu 250 Pfund gefangen. Der Graufuchs, Hirsch, Elch und Antilope leben im nördlichen Hochland von Arizona. Andere große Säugetiere sind Schwarz- und Braunbären sowie Dachse und Hasen.
Zu den einheimischen Vögeln gehören der Kaktuszaunkönig, der Staatsvogel, der weiße Pelikan und der Dickschnabelpapagei. Wachteln, Spechte und Straßenläufer sind reichlich vorhanden. Südliche Adler und Falken sind Vögel an der Spitze der Nahrungskette in Arizona.
Gefährdete und bedrohte Arten im Wüstenstaat sind: die Wüstenschildkröte, die Langnasenfledermaus, der maskierte Bobwhite, der Ozelot, der Jaguar und die Apache-Forelle sowie zwei Arten von Grauwölfen. Laut Arizona Ecological Services sind seit Juli 2014 Dutzende von Tierarten in Arizona gefährdet oder bedroht.