La faune du Geitzbusch est remarquable à plusieurs égards. L'avifaune en particulier comprend plusieurs espèces nicheuses intéressantes ou menacées au niveau wallon, comme le torcol fourmilier (Jynx torquilla), l'alouette lulu (Lullula arborea), la pie-grièche grise (Lanius excubitor), le tarier pâtre (Saxicola rubicola), la locustelle tachetée (Locustella naevia), le rougequeue à front blanc (Phoenicurus phoenicurus), etc. Le tétras lyre (Tetrao tetrix) et d'autres oiseaux comme le faucon hobereau (Falco subbuteo) et le grand corbeau (Corvus corax) se reproduisent à proximité immédiate.
De nombreux oiseaux fréquentent le site en hiver ou y font halte durant les migrations, dont la grue cendrée (Grus grus), le busard Saint-Martin (Circus cyaneus), le merle à plastron (Turdus torquatus), la sarcelle d'été (Anas querquedula), la bécassine des marais (Gallinago gallinago), le hibou des marais (Asio flammeus), le chevalier culblanc (Tringa ochropus), etc.
Les points d'eau accueillent un cortège d'odonates dont trois espèces spécialisées: le sympétrum noir (Sympetrum danae), la leucorrhine douteuse (Leucorrhinia dubia) et l'aeschne des joncs (Aeshna juncea).
Parmi les mammifères, la martre des pins (Martes martes) et le chat sauvage (Felis sylvestris) sont régulièrement observés, aux côtés d'espèces plus communes (cervidés, renard, sanglier, etc.). On signale également, depuis peu, la présence de deux mammifères exotiques, le chien viverrin (Nyctereutes procyonoides) et le raton laveur (Procyon lotor).