В 1992 году в соответствии с Законом Украины зоопарк получил статус заповедной территории общегосударственного значения и вошел в состав природно-заповедного фонда Украины. Коллекция животных Одесского зоопарка включает 243 вида животных и насчитывает 1590 экземпляров. Среди них 93 вида рыб, 7 видов амфибий, 37 видов рептилий, 73 вида птиц, 33 вида млекопитающих.
В Одесском зоопарке содержатся редкие животные, занесенные в Красную книгу Международного Союза Охраны Природы (МСОП), Европейский Красный список и Красную книгу Украины – всего более 60 видов. Многие из них успешно размножаются. Это знаменитые индийские слоны, дальневосточные леопарды, лошади Пржевальского, туркменские куланы, европейские муфлоны, павианы-гамадрилы, бурые медведи, степные журавли, соколы балобаны, филины и мн. др.
Научная специализация зоопарка: «Редкие и исчезающие животные юга Украины». У нас создан единственный в Украине питомник по содержанию и разведению хищных птиц и сов. Через несколько лет выращенные в питомнике соколы-балобаны были возвращены в природу путем подсадки в гнезда диких птиц.
Владение дикими животными определяет уникальность зоопарков. Именно зоопарки являются местами спасения редких и исчезающих видов животных – ведь в наше время высоких технологий и всеобщей компьютеризации люди все меньше места оставляют дикой природе и животным.
Одесский зоопарк – единственный в Украине, где успешно размножаются индийские слоны, ставшие счастливыми родителями уже трех слонят.