Eu tinha começado a escrever uma postagem e acabei largando porque escrevi ela meio chapado de sono com uma injeção que eu tomei no bumbum, mas aí vai a postagem, não sei se vai adicionar algo:
Se estamos falando de animais propriamente ditos (Animalia) então imagino que a maior limitação (dado um ambiente perfeito) seja a limitação do sistema nervoso: existe um limite de velocidade entre os impulsos nervosos, então um animal colossalmente gigante (Digo, em termos de ficção científica mesmo, coisas do tamanho de cidades ou mesmo estados) teriam problemas de comunicar o que acontece de um lado para qualquer forma de sistema central.
E um animal muito grande com um sistema difuso (ou mesmo sem tecido nervoso a la parazoarios) provavelmente chegaria nos limites do que consideramos como sendo um único ser vivo.
E um animal muito grande muito provavelmente precisaria ter uma certa simplicidade, porque sistemas mais complexos (Tipo musculatura) possuem limitação mecânica mesmo (desde a força de sustentação precisar crescer exponencialmente até a circulação).
Mas isso eu estou pensando fora da casinha, em animais de ficção científica mesmo. Em termos mais realistas primeiro temos de levar em consideração que existe uma limitação darwiniana inconveniente: a megafauna é a primeira a rodar em qualquer variação drástica de ambiente, e a tendência é o ambiente sofrer mudanças drásticas conforme o tempo, então existe uma conexão entre o tempo que a megafauna demora para se desenvolver até eventualmente ser extinta por uma variação ambiental.
Se nós tirarmos uma variação drástica do ambiente da equação, imagino que um dos principais problemas seja a reprodução (Animais grandes tem rituais reprodutivos perigosos) e a quantidade de alimento necessária pra manter uma biomassa realista.
Do reino animal acredito que os principais candidatos pra crescer absurdamente (em condições ideais) seriam esponjas/parazoários ou algum animal assemelhado com as águas vivas.
Fora do reino animal o limite é a imaginação, fungos e plantas podem se tornar organismos absurdamente vastos.