徂徕山位于山东省腹地，地理位置优越，地形复杂，植被多样，森林茂密。丰富的植物种类和优越的自然条件，为动物提供了天然的食物来源和栖息、繁衍场所，是山东省动物区系的典型代表。按照中国动物地理区划，徂徕山属古北界、华北区、黄淮平原亚区。生态类群属暖温带旱作区农田动物群，温带森林—森林草原动物类群。根据山东省的地形、地貌、土壤、植被及气候条件，徂徕山属于山东动物4个动物地理区（鲁东丘陵、鲁西北平原、鲁中南山地丘陵和鲁西南平原动物地理区）中的鲁中南山地丘陵动物地理区，脊椎动物特别是陆栖脊椎动物的分布具有一定的区域性，属南北动物过渡区。徂徕山有从无脊椎动物到脊椎动物丰富的动物种群，其中包括珍稀濒危物种，充分反映了徂徕山动物区系组成的多样性和完整性，具有较高的保护价值。
徂徕山共记高等动物13纲、57目、229科、1090种，其中无脊椎动物8纲、28目、163科、867种，脊椎动物5纲、29目、66科、223种。在徂徕山野生动物中，国家Ⅰ级保护鸟类2种，国家Ⅱ级保护鸟类17种，山东省重点保护野生动物29种，其中鸟类20种。列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》的保护动物23种，其中鸟类18种；列入《中华人民共和国政府和日本国政府保护候鸟及其栖息环境协定》的保护鸟类67种，占该协定种数（227种）的29.52%，列入《中华人民共和国政府和澳大利亚政府保护候鸟及其栖息环境的协定》的保护鸟类14种，占该协定种数（81种）的17.28%。