В первой коллекции было всего 60 животных. В настоящее время в зоопарке находится более 1000 животных, более 300 видов животных. На территории расположено пять павильонов для теплолюбивых животных: павильон птиц и павильон теплолюбивых хищников, павильон для обезьян, павильон «Экзотеррариум» и павильон для слона. На улице постоянно размещаются животные холодных широт: комплекс вольер для хищников северных широт и животных России, вольеры хищных птиц, вольеры медведей и комплекс для амурских тигров.
В зоопарке содержится более 70 видов животных, занесенных в Международную Красную книгу, Красную книгу России и Красную книгу Среднего Урала. Это такие интересные животные как: амурские тигры, снежный барс, фоссы, дальневосточные леопарды, львинохвостые макаки, шимпанзе, индийский слон, белоплечие орланы, журавли-красавки, молуккские какаду, кубинский крокодил, тигровый питон, лучистая черепаха, лягушка-помидор и другие.
В настоящее время зоопарк занимает площадь 2,5 га.
В коллекции зоопарка есть уникальные виды, которых нет в других российских зоопарках. Здесь можно посмотреть на амазонских скатов леопольди, хищников Мадагаскара — фосс, молуккскую парусную ящерицу, иловых черепах, шестипоясных броненосцев, арапаиму и белогорлого варана.
Одним из замечательных достоинств зоопарка является то, что только в этом зоопарке из всех российских зоопарков размножатся такие экзотические животные, как фиолетовые турако, мартышки Бразза, белоплечие капуцины, кинкажу, это яркий показатель, что для животных созданы самые благоприятные условия.
На вольерах животных размещены информационные этикетки, из которых посетитель может узнать название животного, его образ жизни в природе и место обитание.
Реконструкция, начавшаяся в 1996 году, полностью преобразила облик зоопарка и позволила значительно расширить и разнообразить его коллекцию. Коллекция зоопарка ежегодно пополняется.
Екатеринбургский зоопарк активно сотрудничает с зоопарками России и Европы по комплектованию пар и осуществлению работы по сохранению редких видов животных.
