Nikogo nie powinno dziwić, że najlepiej znane ssaki leśne są dużymi zwierzętami. Jeleń szlachetny (Cervus elaphus) zasiedla różne typy lasów w całym łuku Karpat. Bykom wyrasta poroże, które co roku jest zrzucane i zastępowane nowym, a jego kształt i wielkość zależy od kondycji i wieku zwierzęcia. Obecność jelenia szlachetnego w lesie można łatwo stwierdzić podczas rykowiska we wrześniu i październiku, kiedy to byki walczą o łanie i wydają charakterystyczne, słyszane ze znacznych odległości „ryki”. Powszechnie spotykane w karpackich lasach są sarna europejska (Capreolus capreolus) i dzik euroazjatycki (Sus scrofa).
Żubr europejski (Bison bonasus), typowy leśny ssak parzystokopytny, jest gatunkiem, który został uratowany przed wyginięciem. Żubr pierwotnie występował w całej Europie. Ostatni wolno żyjący osobnik zginął w 1919 r. Populację udało się odtworzyć tylko dzięki osobnikom trzymanym w niewoli. Obecnie dziko żyjące żubry występują w Karpatach ponownie zasiedlając lasy liściaste, zwłaszcza bukowe, w regionie transgranicznym Słowacji, Polski i Ukrainy.
Karpaty stanowią jedną z najważniejszych ostoi dużych ssaków drapieżnych (Carnivora) w Europie. Żyją tu znaczne populacje wilka szarego (Canis lupus), niedźwiedzia brunatnego (Ursus arctos) i rysia euroazjatyckiego (Lynx lynx). Populacja niedźwiedzia została oszacowana na 8100 osobników, populacja wilka na około 5000 osobników, a rysia na około 2500 osobników. (Wszystkie trzy gatunki chronione są zapisami Konwencji Berneńskiej i Konwencji Waszyngtońskiej oraz wymienione w załączniku II i IV dyrektywy siedliskowej. Ponadto niedźwiedź i wilk są gatunkami priorytetowymi dla UE [przyp. red.]).
Niedźwiedź brunatny jest największym lądowym europejskim drapieżnikiem. Prowadzi samotniczy tryb życia. Zamieszkuje różne siedliska leśne w całym łuku Karpat. Jego obecność na danym terytorium można łatwo rozpoznać po odciskach łap, które często są widoczne w miękkim błocie leśnych dróg lub na świeżym śniegu. Poszczególne osobniki mogą się znacznie różnić dietą oraz wielkością areału osobniczego (23–500 km2, a nawet 1000 km2). Niedźwiedź brunatny jest gatunkiem wszystkożernym. Nawet do 90% jego diety stanowią liście, cebule, bulwy i korzenie, orzeszki bukowe i inne owoce leśne. Żywi się również owadami z rozkładających się pni drzew, wykopuje gniazda os i mrówek. Niedźwiedzie przepadają za miodem i nie stronią od poszukiwania padliny. Późnym latem i jesienią intensywnie żerują, gromadząc tłuszcz będący rezerwą energetyczną w czasie snu zimowego. Zimę spędzają w gawrze czyli np. jamie pod wykrotem drzewa, gdzie samice w grudniu i styczniu rodzą młode.
W przeciwieństwie do niedźwiedzia, wilk szary jest ssakiem żyjącym w grupach rodzinnych zwanych watahami, co przynosi korzyści m.in. podczas polowania. (Wilki są terytorialne i do przeżycia potrzebują dużych areałów. W Polsce wielkość terytorium wilczej watahy wynosi od 150 km2 na terenie Karpat do 250–300 km2 w regionach nizinnych [przyp. red.]). Młode wilki opuszczają swoje watahy i szukają partnerów oraz własnych terytoriów lub przyłączają się do innej grupy. Największy procent diety wilka stanowią sarny i dziki. Charakterystycznym dla wilka środkiem komunikacji jest wycie. Wilki najczęściej wyją późnym latem, kiedy młode są już dość aktywne, a wycie ułatwia łączenie się członków watahy. Spośród trzech dużych drapieżników wilk jest najbardziej prześladowany i szczególnie zagrożony nielegalnymi polowaniami.
Ryś jest największym europejskim przedstawicielem kotowatych (Felidae). Należy również do najrzadszych drapieżników Karpat. Prowadzi samotny tryb życia, preferując cieplejsze regiony np. równiny krasowe. Rysie mają doskonały wzrok. Żywią się głównie sarnami. Podkradają się do swoich ofiar bezszelestnie i atakują je z zaskoczenia. Łapią zdobycz jednym skokiem lub w trakcie szybkiej gonitwy na dystansie 50–100 m. W razie niepowodzenia rezygnują z dalszej pogoni i szukają nowej ofiary.
Oprócz powszechnie znanych dużych ssaków, w Karpatach występuje wiele innych, mniejszych gatunków. Spośród gryzoni (Rodentia) gatunkami typowymi dla lasów liściastych są nornica ruda (Myodes glareolus) i myszarka leśna (Apodemus flavicollis). Nornica ruda ma płowe ubarwienie, krótkie uszy i ogon krótszy od reszty ciała. Z kolei myszarka leśna jest większa, ma duże uszy, ogon dłuższy od reszty ciała oraz charakterystyczny pas żółtej sierści na szyi. Sporadycznie zasiedla budki dla ptaków, gdzie czasami rodzi młode. Wiewiórka pospolita (Sciurus vulgaris) należąca do najłatwiej rozpoznawalnych gryzoni karpackich, zamieszkuje zarówno tereny nizinne, jak i górskie. Ma zmienne ubarwienie grzbietu i boków ciała od jasnorudego przez ciemnobrunatne, po niemal czarne. Ciemne formy są liczniejsze na większych wysokościach, zwłaszcza w lasach iglastych. Wiewiórki mieszkają również w parkach, gdzie tracą swoją nieufność w stosunku do ludzi. Czasami można nawet znaleźć ich kuliste gniazdo zbudowane z gałęzi i liści w koronie drzewa. Wiewiórki używają swoich gniazd nie tylko do wychowywania młodych, ale także do spania, czy przeczekania trudnych warunków atmosferycznych. W lasach karpackich można również spotkać przedstawicieli rodziny popielicowatych lub inaczej pilchowatych (Gliridae) m.in. popielicę szarą (Glis glis). Za sprawą charakterystycznych głośnych odgłosów, które często można usłyszeć np. w koronach drzew lub przy wejściach do jaskiń w regionach krasowych, jest ona nocą łatwa do zlokalizowania. Dużo rzadsza od popielicy jest, należąca do tej samej rodziny, koszatka leśna (Dryomys nitedula) występująca w starszych drzewostanach liściastych i mieszanych.
Z naukowego punktu widzenia nornik tatrzański (Microtus tatricus) należy do najciekawszych gatunków karpackich. Został opisany dopiero w 1952 r. i jest endemitem karpackim, którego zasięg ogranicza się do dwóch regionów. Pierwszy z nich to wysokie pasma górskie w Karpatach Zachodnich na Słowacji i w Polsce, a drugi to kilka stanowisk na Ukrainie i w północnej Rumunii. Wyglądem przypomina nornika zwyczajnego (Microtus arvalis), ale jest większy i ma mniejsze oczy. Żyje w górnoreglowych lasach świerkowych i na alpejskich łąkach wzdłuż potoków, na wysokościach od 800 do 2350 m n.p.m.
Rzadko zauważanymi mieszkańcami lasu są nietoperze, ze względu na ich zdolność do aktywnego lotu i nocny tryb życia. Nietoperze wykształciły unikalne w świecie zwierząt umiejętności, wykorzystując na przykład ultradźwięki do orientacji i poszukiwania pożywienia. W różnych typach lasów karpackich występuje prawie 20 gatunków nietoperzy np. nocek wąsatek (Myotis mystacinus), którego letnimi kryjówkami są m.in. dziuple drzew w różnych lasach, głównie liściastych. Nocek Bechsteina (M. bechsteinii) jest gatunkiem charakterystycznym dla starych drzewostanów dębowych, posiada bardzo duże i szerokie uszy. Nizinne lasy łęgowe są zamieszkiwane przez małego karlika większego (Pipistrellus nathusii). Jest to gatunek wędrowny, którego wyróżnia zdolność do pokonywania dużych odległości. Najdłuższy odnotowany przelot wyniósł 1905 km i został wykonany na trasie z Łotwy do Chorwacji przez oznakowanego nietoperza.
Borowce to rodzaj nietoperzy, o brązowawym lub płowym ubarwieniu, z charakterystycznie ukształtowanymi uszami. Nietoperze te zamieszkują głównie drzewa. Borowiec leśny, borowiaczek (Nyctalus leisleri) jest najczęściej spotykanym borowcem w siedliskach leśnych. Często wykorzystuje dziuple wydrążone przez dzięcioły lub powstałe po opadnięciu gałęzi. Latem w lasach łęgowych i parkach można spotkać borowca wielkiego (N. noctula). Głosy socjalne wydawane przez ukryte w dziuplach kolonie letnie złożone z osobników tego gatunku są stosunkowo głośne i słyszalne przez człowieka nawet z odległości kilkudziesięciu metrów. Największy europejski nietoperz, borowiec olbrzymi (N. lasiopterus) jest mało znanym ssakiem. W Karpatach występuje niezwykle rzadko. Stwierdzono, że gatunek ten żywi się również małymi ptakami (np. sikorami). Ta specjalizacja pokarmowa jest unikalna dla nietoperzy europejskich, które żywią się stawonogami, głównie owadami i pajęczakami.
Ważnym przedstawicielem zwierząt owadożernych w Karpatach jest ryjówka górska (Sorex alpinus). Jest to endemit europejski o zasięgu ograniczonym głównie do rejonów górskich (Jura, Alpy, Góry Dynarskie, Sudety, Karpaty). Żyje na wysokościach od około 200 m n.p.m. do piętra subalpejskiego (ok. 2000 m n.p.m.), zwłaszcza wzdłuż górskich potoków w piętrach reglowych.
Nornik tatrzański jest bardzo podobny do nornika darniowego (Microtus subterraneus), ale jest nieco większy i ma mniejsze oczy. Dla większości ludzi wygląda zapewne jak wszystkie, małe, „myszopodobne” gryzonie. Warto jednak dokładniej mu się przyjrzeć i porównać go np. z myszarką leśną (Apodemus flavicollis). Od razu zwrócimy uwagę, że nornik ma małe uszy, stosunkowo krótki ogon, a myszarka ma długie uszy, ogon dłuższy od reszty ciała i wygląda na znacznie smuklejszą.
Nornik tatrzański jest gatunkiem roślinożernym, aktywnym nocą. W przeciwieństwie m.in. do nornika darniowego, nie kopie własnych korytarzy lecz jako schronienia wykorzystuje nory innych ssaków lub przestrzenie pomiędzy kamieniami. Młode przychodzą na świat wczesną wiosną często jeszcze pod zalegającym śniegiem. Patrząc z ludzkiej perspektywy, norniki żyją bardzo krótko – dożywają około 1,5 roku.