Фауна отряда насекомоядных млекопитающих представлена одиннадцатью видами из 3 семейств. Наиболее обычны и многочисленны: обыкновенная, средняя и равнозубая бурозубки. Очень редка сибирская белозубка и обыкновенный еж (Erinaceus concolor (Martin,1838), впервые обнаруженный на территории заповедника в 2003 году.

На территории Алтайского государственного природного заповедника достоверно зарегистрировано 8 видов представителей отряда рукокрылых (Chiroptera): водяная ночница Myotis daubentonii (Kuhl, 1817), прудовая ночница Myotis dasycneme ( Boie, 1825), ночница Брандта или лесная ночница Myotis brandti (Eversmann, 1845), северный кожанок Eptisicus nilssoni (Keyserling et Blasius, 1839), рыжая вечерница Nyctalis noctula (Schreber, 1774), бурый ушан Plecotus auritus (Linnaeus, 1758), большой трубконос Murina leucogaster (Milne-Edwards, 1872), ночница Иконникова Myotis iconnikovi (Ognev, 1912). Все эти виды занесены в Красную Книгу Республики Алтай (1996).

Отряд зайцеобразные представлен двумя видами: заяц-беляк и алтайская пищуха. Заяц-беляк встречается практически по всему заповеднику, но не достигает высокой численности. Алтайская пищуха или сеноставка встречается в горных ландшафтах.

Наиболее многочисленными, как по численности, так и по числу видов (24 вида), являются представители отряда грызунов. На территории заповеднике отмечено 17 видов мышевидных грызунов, по численности и биотопическому распределению преобладают лесные полевки. Характерными обитателями тайги являются обыкновенная белка и азиатский бурундук. В Прителецкой части заповедника встречается летяга. Более крупные представители отряда грызунов, к которым можно отнести серого сурка и длиннохвостого суслика встречаются только в южной части заповедника. Только в Прителецкой части АГПЗ можно встретить немногочисленного здесь обыкновенного бобра и ондатру.

Из отряда хищных млекопитающих в заповеднике обычны волк, лисица, бурый медведь.

Из 10 видов семейства куньих, пожалуй, только соболь является одним из основных фоновых видов. Распределение соболя по территории заповедника тесно связано с распространением кедра, орехи которого занимают значительное месть в его питании, независимо от обилия других кормов, в первую очередь мелких млекопитающих. Мелкие куньи, к которым можно отнести ласку, колонка, горностая не многочисленны. В последние два десятилетия прослеживается устойчивое снижение численности норки и выдры на территории заповедника. Если для норки это пока только тенденция, то выдра близка к полному исчезновению с территории заповедника. Такие крупные виды куньих, как росомаха и барсук, тоже немногочисленны в заповеднике, но это связано с особенностями их биологии.

Семейство кошачьих представлено в заповеднике двумя видами: рысь и снежный барс. Последний очень редок в заповеднике, обитает высоко в горах, питается, в основном, сибирскими козлами (бунами). Снежный барс занесен в Красные книги МСОП, России (2001), Республики Алтай (1996). Копытные звери представлены в заповеднике маралом, косулей, лосем и лесным северным оленем. Марал является наиболее многочисленным видом из выше перечисленных. Сравнительно малочисленна в заповеднике косуля. Лесной северный олень очень редок. В лесной части заповедника обычна сибирская кабарга. На горных массивах заповедника нередко можно встретить сибирского горного козла. В южной части заповедника и на сопредельной территории обитают алтайские горные бараны (аргали). Около 35 лет назад на территорию заповедника из Тувы проник кабан. В настоящее время он довольно широко расселился по территории, успешно размножаясь и увеличивая численность