Зоологический музей был открыт в 1887 году, после того как началось поступление материалов, пополняющих фонд учреждения. В основу экспозиций легли коллекции животных, обитающих в Северном Ледовитом океане. Жемчужиной музея также являлась серийная научная коллекция птичьих шкурок из Кульджи и Семиречья и коллекция редких бабочек из Скандинавии и Санкт-Петербурга.
В те же годы под руководством профессора зоологии Н.Ф.Кащенко начались сборы для новых зоологических экспозиций, в основу которых легла коллекция крупнейшего азиатского собрания животных. На данный момент основу экспозиций музея составляют экспонаты с территории Западной и Восточной Сибири, а также Приморья.
Как стало известно, зоологическим музеем был выбран курс на исследование условий содержания и разведения рептилий, беспозвоночных и амфибий. По словам работников музея, это будет являться одним из средств, обеспечивающих интерес населения к особенностям природы и возможность выпускникам работать в центрах содержания животных.
Также музей делает упор на изучение миграций птиц на территории Западной Сибири. Именно с этим связано развитие музеем работы по изучению экологии, влияющей на данный процесс.
Другое направление деятельности музея связано с изучением биоразнообразия и редких исчезающих животных и птиц. В последние годы в этом направлении развиваются исследования по изучению особенностей популяций птиц и бабочек.