Vihmametsades on liikide mitmekesisus suurem kui ühelgi teisel Maa elupaigal, sealhulgas paljudel imetajaliikidel. Imetajad mängivad vihmametsade toiduahelas väga erinevaid rolle. Austraalia metsaalusel toitlevatest tagasihoidlikest seilikutest kuni Aasia võimsa Bengali tiigrini on igal vihmametsal oma imetajad, kes aitavad selle ökosüsteemi määratleda.
Lõuna- ja Kesk-Ameerika vihmametsad
Ainuüksi Amazonase vihmametsast võib leida üle 400 imetajaliigi. Üks ebatavaline Amazonase imetaja on kapibara (Hydrochoerus hydrochaeris), mis on liigitatud maailma suurimaks näriliseks, ulatudes 4 jala pikkuseks ja kaaludes kuni 100 naela. Jaguar (Panthera onca) on vihmametsade kiskjate hulgas. Paljud Kesk- ja Lõuna-Ameerika imetajad elavad arboreaalset elu. Nendes metsades elab mitu ämblik-ahviliiki, samuti kinkajou (Potos flavus) - väike, udune ja pika saba ja haaravad tagumised jalad ning lodjad, mida leidub puu jäsemete küljes rippumas ja loid käputäis lehed. Ehkki mitte sellest, mida vihmametsa loomana tavaliselt arvata võiks, võib roosat delfiini (Inia geoffrensis) näha Amazonase jõgedes ujumas.
Aafrika vihmametsad
Aafrikas on nii mandriosa kui ka Madagaskari saare uhked kaunid, metsloomi täis vihmametsad. Šimpansid ja gorillad on ühed tuntumad imetajad, keda leidub mandri-Aafrika vihmametsades. Okapi (Okapia johnstoni) on aasasuurune sõraline imetaja, kelle kehal on pruun karv ja küünarnukkidel mustvalged triibud. Metsaelevandid (Loxodonta africana) on Aafrika vihmametsa suurim imetaja, kuid on palju väiksemad kui savannilevid. Aafrika metsades elavad paljud nahkhiired, näiteks lend-rebane, kelle kahe jalaga tiibade siruulatus muudab ta hirmutavaks, kuid see on kahjutu taimtoiduline loom, kes toitub ainult puuviljadest. Pygmy hipopotami (Choeropsis liberiensis) on nagu minitankid, mõõtmetega vaid 5 jalga, kuid kaaludes 418 naela. Madagaskari metsades elab veel palju ainulaadseid imetajaid. Sellel saarel ja mitte kusagil mujal võib leida mitut liiki leemurit, sealhulgas rõngas-sabaga leemurit, punase rüüstatud leemurit ja kääbus-leemurit. Fossa ja fanaloka on kaks kassilaadset kiskjat, mis on seotud mangustiga, mis eksisteerib ainult sellel troopilisel saarel.
Aasia vihmametsad
Bengali tiiger (Panthera tigris) elab Lõuna-Aasia riikide vihmametsades, sealhulgas Indias, Hiinas, Bangladeshis ja Indoneesias. Need tiigrid söövad palju teisi imetajaid, kes jagavad nendega metsa, sealhulgas antiloope, kulde, ahve, sigu ja isegi elevante. Aasia vihmametsades elavad paljud primaadid, sealhulgas paljud gibbon-liigid, orangutanid ja eriti suure ninaga naljaka välimusega ahvikahv (Nasalis larvatus). Harilik peopesa (Paradoxurus hermaphroditus) on nagu Indoneesia orav, kes õitseb nii vihmametsades kui ka põllumajandus- ja isegi linnapiirkondades. Sumatra ninasarvik (Dicerorhinus sumatrensis) on väikseim teadaolev ninasarvik, mille pikkus on 8 jalga ja kaal 2200 kuni 4400 naela. Nad paistavad silma ka sellepärast, et nad on kaetud karvase karusnahaga ja on ainsad kahe sarvega Aasia ninasarvikud.
Austraalia vihmametsad
Paljud känguruliigid on kohanenud mandri vihmametsade eluga, sealhulgas punase jalaga pademelon (Thylogale stigmatica), muskusroti känguru (Hypsiprymnodon moschatus) ja Lumholtzi puukänguru (Dendrolagus) lumholtzi). Austraalias elab äärmiselt haruldane imetaja - munakihid ehk monotreemid. Nende hulka kuuluvad platypus (Ormithorhynchus anatinus) ja mitmesugused ehhidna liigid, mis sarnanevad siilidega - kaetud okastega pikkade, õhukeste ninamikega. Austraalia puulatvades elavad mitmed possumliigid, sealhulgas suhkrupurilennuk (Petaurus breviceps), millest on saanud populaarne eksootiline lemmikloom väljaspool oma looduslikku elupaika. Bandikotid, hiiglaslikud valgete sabadega uroomid (Uromys caudimaculatus) ja kollasejalgsed antehhiinid (Antechinus flavipes) on lihasööjad seinakellad, kes kutsuvad Austraalia troopikat koduks.