Среди млекопитающих возросла численность алтайской белки и зайца-русака. Обнаружены следы копытных животных на окраинах Татарского леса. Миграция косуль и кабанов, видимо, происходит со стороны горы Стрижамент. Неизменной осталась стация рыжих лисиц, представленная заброшенным карьером по добыче известняка-ракушечника. Обыкновенная ласка предпочитает скрываться среди расщелин каменного хаоса, который находится недалеко от Травертинового водопада. Из мышевидных грызунов отмечены полевка обыкновенная, мышь полевая и мышь лесная. Редким видом является слепыш обыкновенный. Из насекомоядных к фоновым видам принадлежат белозубка, крот кавказский и еж белогрудый. Есть сведения о том, что возле ручьев была замечена кутора. 

Из фоновых оседлых и кочующих птиц в большом количестве встречаются сойка, черный дрозд, большая синица, крапивник, большой пестрый дятел. Спорадически отмечены певчий дрозд, лазоревка, просянка, пищуха, дубонос, зеленушка, средний пестрый и малый дятлы. Зимой крупные стаи дрозда-рябинника облепливали деревья в районе Первого городища. Спустя две недели они покинули описываемую местность. Многочисленные кустарники терна представляли для них отличную кормовую базу в зимний период. Всё больше зеленых дятлов зимуют в окрестностях музея-заповедника, что можно объяснить заметным потеплением за последние несколько лет на территории г. Ставрополя. Часть зябликов во время зимовки, с экологической точки зрения, ведут себя оседло, остальные улетают на юг (главным образом в страны Средиземноморья). Весной эти птицы очень многочисленны.

Из перелетных видов  появляются мухоловки, пеночки, лесные коньки, городские ласточки, зарянки, горихвостки, славки, трясогузки и остальные перелетные птицы из отряда воробьинообразных. Из редких птиц зарегистрированы иволга, огарь, перепел. На территории Второго городища, недалеко от скалы «Сотовой», несколько раз встречался удод. В летний период отмечена золотистая щурка. Среди крупных хищных птиц доминирующим видом является сарыч. На основании наблюдений и литературных источников можно сделать вывод, что одна пара канюков уже много лет гнездится в одном месте недалеко от дачного кооператива «Лесок». Прошлой весной в районе цитадели сделаны снимки взрослой особи серой неясыти, которая выглядывала из дупла клена. Через две недели показались птенцы, еще покрытые пухом. Редкими являются тетеревятник, перепелятник и обыкновенная пустельга.  В степной зоне Второго городища среди кустарников шиповника обитает сорокопут-жулан.

Выросла и популяция пресмыкающихся. Прыткая ящерица населяет практически все биотопы на городище будучи эврибионтом. Также в большом количестве попадаются луговая и полосатая ящерицы, являющиеся автохтонными видами Кавказа. В водоемах и на берегах встречаются ужи. В зависимости от формирования болотистых участков замечена европейская болотная черепаха. В густой траве и на деревьях отмечен сарматский полоз. На месте заброшенного карьера найдены выползки. Недалеко от этого места, среди выходов осадочных горных пород, зарегистрирована медянка. Ядовитые змеи крайне редки и представлены одним видом – степной гадюкой. Из «краснокнижников» возросла численность веретеницы ломкой. Данное явление можно объяснить почти полным отсутствием бродячих собак и кошек.  

Земноводные наиболее богаты озерными лягушками, чья плотность самая высокая среди представителей класса. Распространены они только в болотцах и крупных лужах, что демонстрирует их узкую экологию (стенобионты). Довольно часто можно услышать обыкновенную квакшу, которая сидит на стволах, ветвях, листьях деревьев и кустарников, среди травы. Древесница внесена в Красную книгу Ставропольского края. Жаба зеленая встречается редко, а эндемик Кавказа – лягушка малоазиатская, по своей плотности указывает на уменьшение антропогенного воздействия.

В целом численность населения некоторых видов растет. На территории данного заповедника распространены лесные, опушечные и степные ландшафты, где можно отметить снижение антропогенного воздействия за счет мер, осуществляемых сотрудниками Татарского городища. Проводится постоянный мониторинг местности, сбор мусора и беседа с посетителями. По степени антропогенного воздействия экологию Татарского городища можно сравнить с Русским лесом, где этот показатель ниже, чем в других заповедных местах Ставрополя.

Все вышеперечисленные профилактические меры следует усиливать, чтобы в будущем заповедная зона стала самым благоприятным местом для развития и жизнедеятельности различных животных и растительности на территории города, что в свою очередь приведет к усложнению структуры биоценозов.