哺乳动物会猎食各种生物和栖息于不同生境，对生态系统有举足轻重的影响。以食虫性蝙蝠为例，它们能维持夜间飞行昆虫种群的平衡。果蝠更可帮助世界上500多种植物传播花粉和种籽。小型哺乳动物将种籽埋在泥土里，间接传播种籽。此外，大型哺乳动物可吞食大量种籽，并把种籽传播到较远地方。
陆地哺乳动物
香港共有55种陆栖哺乳动物，当中25种是蝙蝠，其余30个非飞行性物种则按照其体型大小分为小型哺乳动物（头至躯干长度不足25厘米）和大型哺乳动物（头至躯干长度超过25厘米）。
蝙蝠（翼手目）占香港陆栖哺乳动物物种数目接近一半。当中10种广泛分布于引水道和废弃矿洞如大足鼠耳蝠和长翼蝠，有些在郊区和市区均颇常见，例如居住在公园内的蒲葵和大丝葵叶下的短吻果蝠，以及在屋簷或建筑物的缝隙中栖息的东亚家蝠。
小型哺乳动物包括2种食虫目和9种啮齿目（包括小型鼠类和松鼠）。在食虫目当中，臭鼩比灰麝鼩分布广泛，两者均常在郊区出没。本港其中3种鼠类是与人类共栖的外来引入物种，而且只在市区出没，包括屋顶鼠、小家鼠和褐家鼠。而针毛鼠和印支林鼠则是在山区活动的原生鼠类，它们甚少进入市区。黄毛鼠和田鼷鼠都是主要在农郊地带出没的鼠类，在本港的分布范围狭窄。赤腹松鼠常见于市区公园，相信源自被放生或逃脱的饲养宠物。
大型哺乳动物包括2种啮齿目（大型鼠类）、2种灵长目、10种食肉目、4种偶蹄目及1种鳞甲目（穿山甲）。这19种动物当中包括一些外来引入种，如野猫、野狗、黄牛、水牛和长尾猕猴等。本港出现的野生猴子主要为恒河猴，主要分布于金山、狮子山及城门郊野公园。红颊獴和黄腹鼬是在2001年后才在香港被记录到的哺乳动物。
在本地大型哺乳动物当中，东亚豪猪、野猪和赤麂（过往常被误认为黄麖）数目最多，分布亦最广泛。而小灵猫和豹猫的分布和数目则次之。至于鼬獾和果子狸的分布虽然广泛，但相对数目较少。食蟹獴在1960年代曾被认为已于香港绝迹，但其群落在2001年后于新界东北部再次被发现。稀有的穿山甲在本港只有零星的记录，而欧亚水獭的分布范围狭窄，主要出没于在米埔及内后海湾一带。
海洋哺乳动物
从检视过去多方的记录，香港水域共出现过二十种海洋哺乳动物（所有记录均为鲸豚类）。虽然他们中的大多数是偶尔来访的过客，但有两个物种经常在香港水域出现，并被视为居民，分别为印度太平洋驼背豚和江豚。自 1990 年代，多个研究团队为本港的鲸豚动物进行不同的专题研究，提供了分布、丰度、生活史和生态学上的重要基线资料。随后，政府继续投放资源为本港的鲸豚动物进行长期监测，从而掌握这些物种的最新状况，并为制订保护措施提供科学基础，以帮助它们在香港水域的长期存活。
印度太平洋驼背豚，或本地称为中华白海豚，遍布西太平洋和印度洋。在中国南部沿海地区，已知的中华白海豚族群大约有七到八个，主要集中于较大的河口水域。其中一个族群位于珠江口附近，香港水域的海豚属于该族群的一部。在香港，海豚经常出现在大屿山西部水域。它们也使用后海湾和南大屿山附近的水域，但使用程度较低。海豚出生时身长约100厘米，成年海豚可长到270厘米，体重250公斤。中华白海豚的体色在成长期间出现很大的变化。新生儿呈深灰色，在幼年期颜色变浅。亚成年的体色继续变得较浅，并在背部出现黑色的斑点。成年雌性呈粉白色，很少或没有斑点。而雄性在成年阶段则保留较多斑点。海豚的主要食物是底层和中上层的河口鱼类，例如狮头鱼、䱛鱼和黄姑鱼。头足类动物和虾类都不是它们的要食物来源。
江豚生活在印度洋和西太平洋北部附近的浅海沿岸水域（通常深度小于 50 m）。在香港，江豚在所有南部和东部水域都有发现。该物种在香港水域呈现季节性分布，旱季在南大屿山和南丫岛水域的记录较高；而在雨季则于蒲台岛和果洲群岛附近的东部水域较多。同样栖息于香港水域，江豚与中华白海豚的分布几乎没有重叠。刚出生的江豚是浅灰色的，从新生儿到成年，体色普遍变暗，而成年的江豚体形变得相对更修长。研究记录显示雄性的体形一般比雌性稍大。江豚的主要食物是近海、底栖和中水的猎物，包括鱿鱼和墨鱼、凤尾鱼和蔬萝鱼。
