Im Nationalpark „Zentralbalkan“ gibt es 2.387 Arten und Unterarten von Wirbellosen aus den Gruppen Protozoa, runde Würmer, Tardigrada, Spinnen, Vielfüßler, Insekten und Weichtiere. 261 davon sind sehr seltene Arten, 86 trifft man nur auf der Balkanhalbinsel, 52 nur in Bulgarien und 29 Arten leben nur im mittleren Stara-Planina-Gebirge und nirgendwo anders auf der Welt. Die höchste Prozentzahl von einheimischen Arten haben die Vielfüßler und die höchste Endemitenzahl nehmen die Käfer ein.

Der „Zentralbalkan“ hat eine globale Bedeutung für den Erhalt von 19 weltweit bedrohten Arten von Wirbellosen:

­          36 Arten stehen in den Welt- und Europalisten der bedrohten Arten.

­          10 Arten sind in Bulgarien geschützt.

Die Vielfalt von Wirbellosen im Park ist groß und noch nicht vollständig untersucht. Es wird aber eingeschätzt, dass weniger als 50 % von den Insekten, die im Gebirge leben, bekannt sind.