En Samburu y Buffalo Springs existen básicamente dos entornos diferentes para la contemplación de la fauna. El primero abarca toda la extensión de llanuras semidesérticas, lejos de las fuentes de agua. Son relativamente pocos los animales que habitan aquí de forma permanente, destacando el oryx, el dik-dik de Guenther (además del de Kirk, más extendido), el gerenuk, el eland y el impala. Estas especies tienen poca dependencia del agua y pueden encontrarse en las zonas áridas durante el día, refugiados bajo la sombra de un árbol. Por el contrario, el resto de herbívoros, incluyendo cebras, jirafas, elefantes, búfalos, facoqueros, cobos (waterbucks), gacelas de Grant y antílopes jerogífico (bushbucks) buscan las riberas frescas y sombreadas durante las horas de sol, para alejarse de ellas al anochecer. La gran ventaja de Samburu y Buffalo Springs es que los recorridos junto al río dan ocasión de contemplar una gran cantidad de animales a muy corta distancia. Las aguas acogen a sus habitantes permanentes, los hipopótamos y cocodrilos, mientras que en sus grandes acacias y palmeras pululan los monos vervet y los babuinos.

Los carnívoros están bien representados en el complejo de Samburu. Leones y guepardos dominan las áreas más secas y acuden a beber y descansar a la sombra del bosque ribereño. Las hienas, incluyendo la rayada de costumbres nocturnas, recorren grandes distancias con su trote ligero. Pero uno de los mayores atractivos de estas reservas consiste en que probablemente se trata del lugar de Kenya donde es más fácil avistar leopardos. Estos felinos están presentes también en otros parques, pero su costumbre de descansar camuflados en las ramas altas de los árboles les hace muy esquivos. Los leopardos descansan y cazan durante la noche en las orillas del Ewaso Nyiro. Un recorrido al amanecer, cuando los felinos aún son activos, tiene grandes posibilidades de recompensa.

Las tres reservas cuentan también con una rica avifauna, con más de 300 especies registradas entre las que destaca el avestruz somalí, una variedad de cuello y patas azuladas. Otra especie interesante es la avutarda Kori, de un metro de altura. En las zonas áridas abundan las aves de caza, como los francolines crestados, los francolines de cuello amarillo y las gallinas de Guinea, tanto las de casco como las vulturinas, pertenecientes a géneros diferentes y que bajan en bandadas a beber al río. El cálao de pico rojo, el marabú y el estornino soberbio (superb starling) son una presencia permanente. Las aves de presa incluyen águilas, búhos, azores, milanos y gavilanes. Los pájaros carpinteros anidan en los árboles ribereños. Las aguas del Ewaso Nyiro atraen a un gran número de aves acuáticas, como pelícanos, garzas, hamerkops y martines pescadores.

Por último, en algunas zonas arenosas excavan sus túneles las ratas-topo desnudas, curiosos y pequeños mamíferos desprovistos de pelo, de comportamiento social parecido al de los insectos coloniales y cuya presencia se detecta por los montículos que delatan sus madrigueras y que expulsan arena de forma rítmica, como géiseres en miniatura.