Le long de la côte, les glaciers ont entaillé le creux des vallées jusqu’en dessous du niveau de la mer, créant des fjords étroits, encaissés par des parois verticales pouvant faire 900 m de hauteur. Les aires marines côtières, notamment les fjords de la partie nord du parc, foisonnent d’espèces sauvages. Six espèces de mammifères marins ont été recensées dans le parc (dont l’ours polaire) et sept autres espèces observées dans les eaux qui coulent en périphérie pourraient fréquenter le parc également.

Huit espèces de mammifères terrestres ont été observées dans le parc et 28 espèces d’oiseaux y nichent (de plus, on pense que 11 autres espèces s’y reproduisent). Treize espèces de poissons d’eau douce et d’eau salée ont également été recensées dans le parc. Plusieurs autres espèces animales, observées dans le grand écosystème du parc de la péninsule Cumberland ainsi que dans les eaux de la baie Cumberland et du détroit de Davis, non loin du parc, peuvent se retrouver parfois à l’intérieur des limites du parc.

Le grand écosystème du parc comprend une vaste aire naturelle sauvage relativement intacte présentant un niveau élevé d’intégrité écologique. Aujourd’hui, il est presque impossible d’établir une différence entre le parc national Auyuittuq et les secteurs environnants du grand écosystème du parc. Le parc protège toutefois des parties des habitats dont dépendent les grands animaux qui franchissent les frontières, comme les caribous, les ours polaires, les loups et certains mammifères marins.

Plusieurs des espèces que l’on trouve dans les limites du parc font l’objet d’un suivi à l’aide du processus de la Loi sur les espèces en péril. L’ours polaire, la population de béluga de l’est du Haut-Arctique et de la baie de Baffin de même que le narval ont été identifiés comme étant des espèces préoccupantes par le Comité sur la situation des espèces en péril au Canada.