El Parque Nacional de Tarangire alberga una asombrosa variedad de fauna silvestre, algunas únicas de la zona. El parque es famoso por su alta densidad de elefantes, con manadas de hasta 300 ejemplares que suelen avistarse, especialmente durante la estación seca. Estos amables gigantes se pasean por el parque, con sus trompas meciéndose y sus orejas aleteando, un espectáculo que deja a los visitantes maravillados.

El espectáculo de vida silvestre del parque es más pronunciado durante la estación seca, cuando miles de animales migran al río Tarangire. Esta es la mejor época para visitarlo, ya que se pueden observar grandes cantidades de ñus y cebras junto con animales residentes como gacelas, impalas, elands, antílopes acuáticos y el raro gerenuk.

Depredadores como leones, leopardos, guepardos y hienas se avistan con frecuencia en todo el parque, especialmente alrededor del río durante la estación seca, donde vigilan de cerca a las manadas de herbívoros. El parque también es uno de los mejores lugares de Tanzania para observar a los leones trepadores de árboles, que a menudo se pueden ver descansando en las ramas de las acacias.

El Tarangire también es un paraíso para los observadores de aves, con más de 550 especies registradas. Entre ellas se incluyen especies endémicas como el estornino ceniciento y el inseparable cuelliamarillo, así como las grandes avutardas kori, avestruces y diversas aves rapaces.

El Parque Nacional de Tarangire es uno de los pocos lugares de Tanzania donde se pueden avistar órix. También es un santuario para el perro salvaje africano, una especie en peligro de extinción. Otro punto destacado es el avistamiento del peculiar gerenuk de cuello largo, una gacela que se distingue por su cuello extraordinariamente alargado y su capacidad para mantenerse en pie sobre sus patas traseras.