Eine große Vielfalt an Säugetieren, Vögeln, Fischen, Amphibien und Reptilien findet sich laut eoearth in der Simpson-Wüste. Das Gebiet weist aufgrund der seine Nähe zu großen Überschwemmungsgebieten.
Die Simpson-Wüste kann aufgrund häufiger Überschwemmungen eine Vielzahl von Wildtieren ernähren. Die Überschwemmungen entstehen außerhalb der Wüste, werden aber in die Region fließen. Überschwemmungen treten in der Regel in Abständen von 2 bis 3 Jahren auf, wodurch temporäre Feuchtgebiete entstehen. Diese Feuchtgebiete sind wichtige Brutstätten für viele Fischarten sowie ein Zuhause für Vögel wie den australischen Pelikan, den Schwarzen Schwan und den Reiher.
Viele Tiere, die in der Simpson-Wüste leben, sind nachtaktiv und profitieren von den niedrigeren Temperaturen in der Nacht. um die Hitze während des Tages zu vermeiden, graben sie sich unter die Erde. Einige dieser nachtaktiven Tiere sind der Bilby, die düstere Hüpfmaus und der haarige Dunnart.