Der Tarangire Nationalpark ist berühmt für die größten Elefantenherden Tansanias. Während der Trockenzeit von Juni bis Oktober bevölkern Hunderte Elefanten das Flussbett des Tarangire Rivers auf der Suche nach verbliebenem Grundwasser, während Gnus, Zebras, Büffel, Impalas, Gazellen, Kuhantilopen und Eland sich an den immer mehr schrumpfenden Lagunen aufhalten. In dieser Zeit weist der Tarangire Nationalpark die höchste Konzentration an Tieren außerhalb der Serengeti auf.
Im starken Kontrast dazu sind die Savannen während der Regenzeit eher tierarm, beeindrucken jedoch ganzjährig mit ihren bizarren, riesigen uralten Baobabs.
Mehr als 550 Vogelarten sind im Lebensraum des Tarangire Nationalparks beheimatet und bilden damit nicht nur ein ornithologisches Paradies, sondern auch die größte Brutstätte weltweit einer Tierart innerhalb eines Habitats.