Основная особенность лесостепи — чередование облесенных участков и участков луговой степи — делает ее благоприятной для развития самых разнообразных групп животных и растений. Именно в лесостепи находится зона максимального для умеренных широт продуцирования фито- и зоомассы.
Типичные для лесостепи животные, как правило, находят убежище в островных лесах, а кормиться выходят на открытые участки. Таковы, например, копытные (косуля, зубр, благородный олень). Богатые, достаточно увлажненные почвы имеют обильную почвенную фауну и дают приют многочисленным мезофилам — наземным моллюскам и земноводным. Из пресмыкающихся здесь распространены в основном мезофильные лесные виды: обыкновенная гадюка, медянка, уж и веретенница. Разнообразны и многочисленны растительноядные беспозвоночные почвы и подстилки и питающиеся ими насекомоядные животные — кроты, землеройки, многие птицы. В лесостепных островных лесах многочисленны также насекомые, связанные с преобладающими здесь древесными породами — дубом и сосной и являющиеся массовыми вредителями этих пород (непарный и кольчатый шелкопряды, дубовая листовертка, дубовая хохлатка, златогузка, дубовая плодожорка, желудевый долгоносик, зимняя пяденица, сосновый шелкопряд, сосновая пяденица, сосновый пилильщик и др.) Среди птиц преобладают насекомоядные формы, среди мелких млекопитающих 35% видов тоже насекомоядны. В лесостепных рощах много дуплогнездников — птиц и млекопитающих (летучие мыши, сони, белка, куница, лесной кот). В прикорневых дуплах часто селятся грызуны — рыжая полевка, желтогорлая и лесная мыши.