香港超過40%，共24種陸上哺乳動物均可在米埔內發現，當中包括6種蝙蝠、9種大型和9種小型哺乳動物。最值得注意的是被世界自然保育聯盟列為近危物種的歐亞水獺 Lutra lutra，專家相信在華南地區，牠們僅在米埔內后海灣出沒。
哺乳動物
豹貓 Prionailurus bengalensis是夜行動物。
紅頰獴Herpestes javanicus是保護區內「能見度」最高的哺乳動物。
多個組織利用紅外線攝影機、小型哺乳動物誘捕器、以及針對蝙蝠的超音波探測器和霧網，在米埔自然保護區研究哺乳動物。
東亞家蝠 Pipistrellus abramus 日間於建築物棲息。
目前日間在保護區內最常見的原生哺乳動物是紅頰(蒙)Herpestes javanicus，一年中不時看到牠們單獨或小群走在小徑或基圍堤圍上。東亞家蝠Pipistrellus abramus 愛於春夏的日暮時份在池塘和基圍覓食，保護區內的一個淡水塘上空曾記錄到高達千隻的數目。其他哺乳動物，如豹貓Felis bengalensis和小靈貓Viverricula indica等，由於是夜行動物，故比較罕見。至於家貓和野狗是不受歡迎的入侵者，會滋擾甚至殺害其他野生動物，本會負責監察和協助政府控制牠們在保護區內的數目。