Molte le specie di pesci, in gran parte introdotte qui dall’uomo, tra cui il coregone, il persico reale, il persico trota, il luccio, la carpa, la tinca, il piccolo latterino, la scardola, la lasca, il cefalo, il gambero di fiume, il granchio d'acqua dolce e infine le celeberrime anguille che costarono il Purgatorio dantesco a papa Martino IV:

« ebbe la Santa Chiesa in le sue braccia

dal Torso fu, e purga per digiuno

le anguille di Bolsena e la vernaccia »

(Dante, Purgatorio, Canto XXIV)

L’abbondanza di pesci e la natura incontaminata hanno attirato specie di uccelli acquatici di tutti i tipi che sostano nel lago durante le migrazioni e sono una vera delizia per gli amanti del bird-watching.

Sono stati avvistati morette, moriglioni, fistioni turchi, folaghe, svassi maggiori, tuffetti, svassi minori, garzette ed aironi cenerini, specie tipiche del Nord Europa.

Tra gli uccelli che stabilmente risiedono qui, si ricordano i colombi, i gabbiani e una decina di cigni. Fra le specie che nidificano fra i canneti vi sono aironi di piccole dimensioni, il cannareccione e la cannaiola, due specie di passeri che formano dei nidi a coppa, intrecciando le canne, e per ultimo lo svasso maggiore che crea delle vere e proprie piattaforme galleggianti. I predatori più diffusi sono il cormorano e la strolaga, un uccello poco presente in Italia, giunto qui spontaneamente dalla Francia.

Altri abitanti comuni delle rive del lago sono il rospo comune, la rana, la biscia d'acqua, il tritone, la testuggine europea. La vita della fauna del lago è purtroppo minacciata dall'introduzione di specie diverse dall'habitat naturale, dovuto in prevalenza all'abbandono di animali esotici che hanno causato non pochi danni come il persico sole, il pesce gatto, la nutria. È presente, sempre per abbandoni, la tartaruga nordamericana Trachemys scripta .