Le parc national de Doñana possède une biodiversité unique en Europe, bien qu'il existe certaines similitudes avec le Parc naturel régional de Camargue du delta du fleuve Camargue en France, avec lequel le parc de Doñana est jumelé. Le parc présente une grande variété d'écosystèmes et abrite des animaux sauvages, notamment des milliers d'oiseaux migrateurs européens et africains, des daims, des cerfs rouges espagnols, des sangliers, des blaireaux européens, des mangoustes égyptiennes et des espèces menacées telles que l'aigle impérial espagnol et le lynx ibérique.