Con un alto grado de endemismo, Coiba posee especies animales como por ejemplo el ñeque de Coiba (Dasyprocta coibae) y el mono aullador de Coiba (Alouatta palliata coibensis), entre los mamíferos, y el colaespina de Coiba (Cranioleuca dissita), entre las aves.
Coiba es el único sitio de Panamá en el que hoy se pueden observar bandadas en libertad, como es el caso de las guacamayas rojas - Ara macao, casi extintas en el territorio continental.
Pero la gran riqueza natural del parque es la marina. En la bahía de Damas se localiza un arrecife de coral con más de 135 hectáreas de extensión, el segundo más grande del Pacífico tropical americano.
Hasta la fecha se han identificado en la superficie protegida 69 especies de peces marinos, 12 de equinodermos, 45 de moluscos y 13 de crustáceos.
En las aguas del parque y zonas adyacentes se ha observado la presencia ocasional de 19 especies adicionales de cetáceos que se encuentran en el Pacífico panameño.
En la isla de Coiba, utilizada durante muchos años como refugio de piratas, se han encontrado restos precolombinos que datan de unos 500 años antes de nuestra era.
