V řece Jihlavě žije řada druhů ryb, jako je mník jednovousý (Lota lota) nebo jelec jesen (Leuciscis idus). Ze savců zde žije bobr evropský (Castor fiber) a občas se vyskytuje také vydra říční (Lutra lutra).

V březích hnízdí ledňáček říční (Alcedo atthis) a břehule říční (Riparia riparia). V porostech kolem břehů pak lejsek šedý (Muscicapa striata), moudivláček lužní (Remiz pendulinus), žluva hajní (Oriolus oriolus), slavík obecný (Luscinia megarhynchos), žluna zelená (Picus viridis), strakapoud jižní (Dendrocopos syriacus) či krutihlav obecný (Jynx torquilla). Hnízdívá tu také čáp bílý (Cicconia ciconia), křepelka polní (Coturnix coturnix), rorýs obecný (Apus apus), vlaštovka obecná (Hirundo rustica), žluva hajní (Oriolus oriolus), bramboříček černohlavý (Saxicola rubicola), raroh velký (Falco cherrug) či včelojed lesní (Pernis apivorus). Území je také stanovištěm mokřadních ptáků na průtahu či jejich zimovištěm. Vidět zde tudíž lze také volavku popelavou (Ardea cinerea), volavku bílou (Egretta alba), bukače velkého (Botaurus stellaris), kvakoše nočního (Nycticorax nycticorax), kormorána velkého (Phalacrocorax carbo), vodouše kropenatého (Tringa ochropus), pisíka obecného (Actitis hypoleucos) nebo rybáka obecného (Sterna hirundo).

V ramenech řeky se rozmnožuje řada obojživelníků – čolek obecný (Triturus vulgaris), kuňka ohnivá (Bombina bombina), blatnice skvrnitá (Pelobates fuscus), rosnička zelená (Hyla arborea), ropucha obecná (Bufo bufo), ropucha zelená (Bufo viridis), skokan štíhlý (Rana dalmatina), skokan zelený (Rana kl. esculenta) nebo skokan skřehotavý (Rana ridibunda). Žije tu také užovka obojková (Natrix natrix) a pravděpodobně i užovka podplamatá (Natric tessellata).