Nel territorio del Parco la biodiversità è ben rappresentata anche a livello di mammiferi: oltre alle 6 specie di ungulati e alle 20 specie di chirotteri, nell'area protetta vivono infatti una trentina di altre specie di mammiferi terricoli, dai più conosciuti ai meno noti. Vediamone alcuni.

La volpe (Vulpes vulpes) è il più diffuso tra i carnivori predatori e, grazie alla sua adattabilità, è presente in ogni ambiente. Ha solitamente abitudini crepuscolari o notturne, ma è possibile osservarla mentre si aggira in pieno giorno sulle praterie di alta quota a caccia di marmotte e piccoli roditori o alla ricerca di uova di galliformi.

Una specie tipicamente alpina è la lepre variabile (Lepus timidus), un bellissimo roditore che frequenta le praterie subalpine e le macchie di rododendri e mirtilli. La lepre deve il suo nome al colore del mantello, che varia dal grigio-ocra in estate al bianco candido in inverno, rimanendo sempre estremamente mimetico. Lo scoiattolo (Sciurus vulgaris) e il ghiro (Glis glis) sono invece due piccoli roditori piuttosto facili da osservare nei boschi di fondovalle.

Nel Parco vivono anche cinque specie di insettivori abitualmente accomunati ai topi, ma in realtà da questi ben distinti: sono i cosiddetti toporagno. Alcune specie frequentano i boschi e i prati (come il Sorex araneus), altre gli ambienti umidi o acquatici (Neomys sp.). Sono animali estremamente elusivi e difficili da studiare, le uniche segnalazioni spesso riguardano esemplari rinvenuti morti lungo i sentieri, evento abbastanza frequente dopo un forte temporale. Particolarmente raro è poi il toporagno alpino (Sorex alpinus), presente in Piemonte e in Valle d'Aosta e solo in pochissime altre località.