A área da Baía de São Francisco abriga muitos animais indígenas:
Mamíferos
- Leão-marinho-da-califórnia, baleia-cinzenta, foca-comum, esquilo-terrestre-da-califórnia, veado-de-cauda-preta, coiote, puma, lince-vermelho, texugo, esquilo-cinzento-ocidental.
Aves
- Gaivota-da-califórnia, pelicano-marrom, garça-azul-grande, águia-real, falcão-peregrino, codorna-da-califórnia, beija-flor-de-anna, gavião-de-cauda-vermelha.
Répteis e Anfíbios
- Lagarto-de-cerca-ocidental, rã-de-patas-vermelhas-da-califórnia, salamandra-arbórea, tartaruga-de-lago-ocidental.
Peixes
- Robalo-listrado, salmão-chinook, salmão-coho, truta-steelhead.
Invertebrados
- Borboleta-monarca, joaninha, abelha-europeia, papilio-ocidental.
Os habitats diversificados da Baía tornam-na refúgio para vida selvagem.