Panama ist laut Conservation International Teil des mesoamerikanischen Biodiversitäts-Hotspots, der sich durch das tropische Zentralamerika bis nach Mexiko erstreckt. Der internationale La-Amistad-Park und das Biosphärenreservat, das Panama mit Costa Rica teilt, ist das größte unberührte Nebelwaldgebiet Zentralamerikas. Conservation International schätzt, dass 75 % der Zugvögel der westlichen Hemisphäre im Park zusammenkommen. Eine aktuelle Studie des Center for Tropical Forest Science des Smithsonian Tropical Research Institute ergab, dass Panamas Wälder artenreicher sind als die des Amazonas. Panama beheimatet gefährdete Arten wie den Jaguar und den Baird-Tapir sowie viele weitere weniger bekannte Tiere.
Panama-Goldfrosch
Der Panama-Goldfrosch (Atelopus zeteki) gilt nun als in freier Wildbahn ausgestorben, nachdem die letzten bekannten Frösche in Gefangenschaft genommen wurden, um sie vor einem tödlichen Pilz zu schützen. Er war in bergigen Tropenwäldern im westlichen Zentralpanama in Höhen von 335 bis 1310 Metern heimisch und in Bergbächen zu finden. Der Panama-Goldfrosch quakt nicht, sondern winkt mit der Hand, um mit anderen Fröschen zu kommunizieren. Er ist das Nationaltier Panamas.
Ornater Spinnenaffe
Der ornate Spinnenaffe (Ateles geoffroyi ornatus) ist eine gefährdete Unterart des Geoffroy-Spinnenaffen, die nur in Panama und Costa Rica vorkommt. Es werden nur noch etwa 30 Tiere in freier Wildbahn vermutet, die in Primärregenwald nahe der Pazifikküste leben. Die Unterart wird durch illegale Jagd sowie durch Abholzung und Störung ihres Lebensraums bedroht.
Harpyie
Die Harpyie (Harpia harpyja) ist der größte Adler der Neuen Welt und kommt in Süd- und Mittelamerika sowie Panama vor. Harpyien leben in ungestörten Wäldern und ernähren sich von Faultieren, Affen und Vögeln. Die Art ist der Nationalvogel Panamas, wird aber vom Übereinkommen über den internationalen Handel mit gefährdeten Arten (CITES) als vom Aussterben bedroht eingestuft. In Panama gibt es vermutlich über 200 Brutpaare, doch Lebensraumzerstörung und illegale Jagd gefährden die Harpyie weiterhin.
Meeresschildkröten
Fünf Meeresschildkrötenarten besuchen Panamas Gewässer, und an der Karibikküste bei Bocas del Toro gibt es wichtige Nistplätze für die hochgradig gefährdete Lederschildkröte (Dermochelys coriacea). Lederschildkröten streifen weit durch die Ozeane, kehren aber immer zum selben Ort zur Fortpflanzung zurück. Sie werden durch Eiersammeln sowie durch Verfangen in Fischereileinen und -netzen bedroht. Die Sea Turtle Conservancy schätzt, dass weltweit noch etwa 35.860 nistende Weibchen existieren, von denen bis zu 14.005 an panamaischen Stränden nisten.