O deserto da Patagônia é o lar de animais como a mara da Patagônia, planícies viscacha e a raposa cinza da América do Sul. A raposa cinza da América do Sul é um habitat generalista, por isso é encontrada em uma variedade de habitats, incluindo o deserto. Esses onívoros noturnos consomem todos os alimentos que podem encontrar, incluindo coelhos, roedores, frutas vermelhas, sementes, ovos e insetos.
Uma das espécies mais importantes no deserto da Patagônia é o guanaco, um mamífero semelhante a um camelo aparentado com lhamas e alpacas. Supremamente adaptados para habitats abertos com climas adversos, os guanacos são navegadores que consomem uma variedade de espécies de plantas. Embora sejam animais característicos do deserto, os guanacos também habitam habitats de estepe e vegetação rasteira.
A mara da Patagônia é uma espécie herbívora que se alimenta principalmente de gramíneas. Embora a composição exata da dieta da mara varie de um local para outro, o Departamento de Zoologia da Universidade de Michigan observa que as gramíneas constituem cerca de 70 por cento de sua dieta, independentemente da área em que vivem. As maras da Patagônia pesam até cerca de 18 libras e mede cerca de 28 polegadas de comprimento.
Os preás das montanhas do sul habitam desertos, bem como habitats montanhosos. Porquinhos da montanha são herbívoros diurnos que consomem principalmente folhas. Cavies são excelentes escaladores e encontram grande parte de sua comida bem acima do solo.
