Faunę w Dzielnicy Białołęka najliczniej reprezentują ptaki. Na terenie Białołęki występuje najwięcej w całej Warszawie gniazd bocianich. Przeprowadzony przez Instytut Zoologii PAN w lipcu 2004 r. VI Międzynarodowy Spis Bociana Białego wykazał istnienie 9 gniazd, głównie we wschodniej części dzielnicy. W miarę potrzeby dzielnica finansuje naprawę gniazd bocianich lub zamianę na specjalne platformy (w przypadku gniazd na słupach elektrycznych).

Wykaz gniazd bocianich na terenie Dzielnicy Białołęka (stan w lipcu 2004)):

• ul. Głębocka 72 (d. PGR Lewandów ) - gniazdo na specjalnym wolnostojącym słupie - nie zasiedlone
• ul. Głębocka 135 - gniazdo na specjalnym wolnostojącym słupie - 3 młode
• ul. Olesin 118 - gniazdo na słupie energetycznym z platformą gniazdową - 3 młode
• ul. Mochtyńska 51 - gniazdo na słupie energetycznym z platformą gniazdową - 2 młode
• ul. Ruskowy Bród 62 - gniazdo na słupie energetycznym z platformą gniazdową - 2 młode
• ul. Wojdyńska 21 - gniazdo na słupie energetycznym z platformą gniazdową - 2 młode
• ul. Kąty Grodziskie 97 - gniazdo na specjalnym wolnostojącym słupie - nie zasiedlone
• ul. Kobiałka 49 (przy Zespole Szkół nr 43.) - gniazdo na słupie energetycznym z platformą gniazdową - 3 młode
• ul. Marcina z Wrocimowic 13 - gniazdo na wolnostojącym, nieczynnym kominie - nie zasiedlone

Ponadto na terenie dzielnicy występuje liczna populacja nietoperzy. Często można je zobaczyć na cmentarzu przy ul. Mehoffera, gdzie zostały założone specjalnie przygotowane budki lęgowe.

W 2012 roku ustawiona została pierwsza w Polsce wieża dla jerzyków. Te pożyteczne ptaki są w Polsce pod ochroną. Wieża znajduje się na placu zabaw przy ul. Odkrytej i swoim kształtem nawiązuje do dynamicznej sylwetki jerzyka w locie. Na terenie dzielnicy zaobserwowano występowanie też wielu zwierząt będących pod ochroną:

• ptaki żyjące nad wodą - łabędź niemy, nurogęś, bielik, mewy- śmieszka, pospolita, srebrzysta, żółtonoga, białogłowa i siodłata.

• ptaki żyjące głównie w lasach - krogulec, turkawka, lerka, myszołów włochaty, dzięcioł zielony i czarny, jastrząb, mysikrólik i dudek - rzadkość faunistyczna w okolicach Warszawy.

Ze ssaków spotykane jest głównie 13 gatunków: mysz polna, mysz leśna, mysz domowa, wiewiórka, kret, jeża, kuna kamionka, lis, zając, królik, sarna, łoś i dzik. Na stałe zagnieździły się też bobry, które na miejsce bytowania wybrały sobie tereny nad Kanałem Żerańskim.