O mare diversitate de mamifere, păsări, pești, amfibieni și reptile pot fi găsite în deșertul Simpson, conform eoearth. Zona are un grad mai ridicat de biodiversitate decât majoritatea regiunilor aride din Australia datorită apropierea de luncile inundabile mari.
Desertul Simpson este capabil să susțină o gamă largă de faunei sălbatice din cauza inundațiilor frecvente. Inundațiile provin din afara deșertului, dar vor curge în regiune. Inundațiile au tendința să se producă la intervale de 2 până la 3 ani, ceea ce creează zone umede temporare. Aceste zone umede reprezintă terenuri de reproducere importante pentru multe specii de pești, precum și o casă pentru păsări, cum ar fi pelicanul australian, lebăda neagră și egreta.Multe animale care trăiesc în deșertul Simpson sunt nocturne, profitând de noile temperaturi scăzute; pentru a evita căldura în timpul zilei, ei vor călca în subteran. Unele dintre aceste animale nocturne includ biliardul, șoarecele cu zăpadă înfloritoare și dunnarul cu părul păros.
