В национальном парке Кхао Яй живут многие редкие виды млекопитающих, например, дикий бык – гаур, в прошлом населявший всю Индию и Юго-Восточную Азию. Сегодня этот житель джунглей встречается очень редко. В Кхао Яй крупнейшая тайландская популяция гаура.
В парке нашли убежище 300 индийских слонов. В прошлом веке индийские слоны обитали на всей территории Южной Азии, от Ирака до Китая. Сокращение численности вида происходило в связи с браконьерской добычей слоновьего бивня и разрушения окружающей среды. Сегодня индийский слон включен в число видов, охраняемых МСОП. В Кхао Яй животные находятся под охраной государства, однако до сих пор здесь процветает браконьерство.
Густые джунгли живут невидимой жизнью – ночью по ним бесшумно ходят тигры, циветты, мраморные кошки и дикие свиньи. На покрытых травой горных склонах можно увидеть пасущегося замбара, а мунтжак свое присутствие выдает напоминающими лай звуками. В здешних джунглях живут макаки- резусы и белорукие гиббоны. Эти представители приматов ловко передвигаются по деревьям, перепрыгивая с ветку на ветку.