九寨沟自然保护区内有小熊猫分布。作为横断山脉北段的典型高海拔森林生态系统，九寨沟的原始针阔混交林、箭竹林及高山灌丛为小熊猫提供了理想的栖息环境。该区域与四川王朗、唐家河等大熊猫保护区相邻，形成连续的野生动物走廊带，而小熊猫作为伴生种常与大熊猫栖息地重叠。

近年来，保护区的红外相机多次捕捉到小熊猫在冷杉林缘、倒木丛附近活动的影像，证实其种群存在。不过，由于小熊猫生性机警且活动隐蔽，游客在常规游览路线中偶遇概率较低，专业科考或深度生态旅行者需在向导带领下进入核心区才可能观察到其踪迹。