Podwodny świat jest bogaty w różne białe i niebieskie ryby, małże i kraby.
Zwierzęcy świat Parku Narodowego Mljet w typowych krasowych podziemnych siedliskach jak jaskinie i jamy nie zostały jeszcze w zupełności zbadane. Niektóre z endemicznych bezkręgowców jak Strouhaloniscus meledensis, Pergamasus meledensis, Otiorrhynchus meledanus i Meledella werneri dostały swoje nazwy właśnie po wyspie, gdzie zostały po raz pierwszy odnalezione.
Na wyspie zanotowano pięć gatunków węży i sześć gatunków jaszczurek. Wśród jaszczurek swoje siedlisko znalazły tutaj jaszczurki zielone (lat. Lacerta viridis), jaszczurki ostropyskie (lat. Lacerta oxycephala), murówki zwyczajne (lat. Lacerta melisellensis) i gekony tureckie (lat. Hemidactilus turcicus). Węże na wyspie dzięki mangustom zostały prawie w zupełności wytępione. Świat ptaków jest równie bogaty i różnorodny szczególnie w czasach migracji. Wtedy las sosnowy i makie zasiedlają takie ptaki jak łuszczakowate (lat. Fringilidae), rudziki (lat. Erithacus rubecula) i kosy (lat. Turdus merula), a także w czasie wiosny i lata można zobaczyć i usłyszeć słowika rdzawego (lat. Luscinia megarhynchos). Z drapieżnych ptaków w Parku Narodowym Mljet przebywają pustułki zwyczajne (lat. Falco tinnunculus), krogulce zwyczajne (lat. Accipiter nisus), trzmielojady zwyczajne (lat.