La faune de la Ria Formosa est extrêmement diversifiée, avec un grand nombre d'oiseaux, de poissons, de mollusques, de crustacés et de mammifères.

Oiseaux: Le Ria Formosa c'est un point crucial pour les oiseaux migrateurs et il est considéré comme l'une des zones humides les plus importantes d'Europe. On y trouve des espèces telles que le flamant rose (Phoenicopterus roseus), le héron cendré (Ardea cinerea), le chevalier guignette (Himantopus himantopus) et bien d'autres encore. En hiver, le parc accueille des milliers d'oiseaux qui s'y réfugient ou s'y nourrissent. 

 Poissons: Les eaux de la lagune sont une pépinière pour de nombreuses espèces de poissons, comme la daurade, le bar et le mulet, qui trouvent dans la lagune des conditions idéales pour leur reproduction et leur croissance. L 'hippocampe est l'une des espèces les plus emblématiques du parc naturel.

Mollusques et crustacés: les espèces telles que les palourdes, les huîtres et les crevettes sont abondantes et revêtent une grande importance économique pour les communautés locales.

Reptiles et amphibiens: Le caméléon commun (Chamaeleo chamaeleon), espèce protégée et rare, est l'un des symboles du parc. On y trouve également des grenouilles et des lézards adaptés à l'environnement côtier.

Mammifères: Bien que moins visibles, certaines espèces de loutres utilisent les canaux et les berges du parc pour se nourrir et s'abriter.

La végétation de la Ria Formosa varie en fonction de l' habitat. Dans les marais salants, des plantes comme la salicorne (Salicornia europaea) et la spartine (Spartina maritima), adaptées à la salinité du sol, prédominent. Les dunes sont peuplées d'espèces rustiques comme l'étourneau sansonnet (Ammophila arenaria) et le chardon marin (Eryngium maritimum ).