Selon eoearth, on trouve une grande diversité de mammifères, d'oiseaux, de poissons, d'amphibiens et de reptiles dans le désert de Simpson. La région a un degré de biodiversité plus élevé que la plupart des régions arides australiennes en raison de sa proximité avec de grandes plaines inondables.
Le désert de Simpson est capable d'abriter un large éventail d'animaux sauvages en raison des fréquentes inondations. Les inondations proviennent de l'extérieur du désert, mais se déverseront dans la région. Les inondations ont tendance à se produire à des intervalles de 2 à 3 ans, ce qui crée des zones humides temporaires. Ces zones humides sont d'importants sites de reproduction pour de nombreuses espèces de poissons, ainsi qu'un habitat pour des oiseaux tels que le pélican australien, le cygne noir et l'aigrette.
De nombreux animaux qui vivent dans le désert de Simpson sont nocturnes, profitant de la baisse des températures la nuit ; pour éviter la chaleur pendant la journée, ils vont s'enfouir sous terre. Certains de ces animaux nocturnes incluent le bilby, la souris sauteuse sombre et le dunnart à pattes velues.
