ZWIERZĘTA: 1959 - 227 (92 gat.), 1962 - 409, (105),  1986 - 600 (140), 1993 - 927 (145 w 47 rodzinach), 1999 - ok. 1200 (162), 2003 - 179 gatunków - najwięcej ptaków 62, ssaków 53, gadów 23, ryb 32, płazów 1, bezkręgowców 8, 2010 - ok. 1000 (170 gat.), 2015 -  ponad 2 tys. zwierząt, 300 gat., w tym 90 gat. ryb, 64 gat. ptaków, 60 gat. ssaków, 39 gat. gadów i 9 gat. płazów oraz 42 bezkręgowców, 2018 - ponad 3 tys. osobników. Wg raportu z 2019 - 5391 zwierząt 284 gatunków.
W 1958 ZOO podarowało do Debreczyna 4 łabędzie. Dopiero na przełomie l. 50/60. w ogrodzie pojawiają się nowe, rzadkie okazy fauny. Przybywały więc m.in.: bizon i 2 kajmany (1958), wielbłąd (1959), hieny plamiste, strusie afryk. i watusi (1960), lamparty (15 XI 1960 samica z Holandii, 1961 samiec z ZSRR), 2-metrowy boa dusiciel kupiony  przez społdz. "Budowa" i iguana (1961), kajmany (1961, 1984), legwan zielony, muflony i karanczo - ptak (1962), owca arni, dingo, bawół azjat. (1963 zebra, kangur, wielbłąd jednogarbny (1964), flamingi z Argentyny, pancerniki, ostronos, antylopa eland, bażant nepalski (1965), pelikan (1966), jeżozwierz (1969), jedyny w kraju czarny makak (1971 z Holandii). W 1977 był np. żółw olbrzymi z Galapagos, jaguary i jedyne w Polsce czarne makaki z Celebes (w 1984 dwa w Zamościu i jeden w Berlinie). Przybyła m.in. foka z Anglii, para niedźwiedzi himalajskich, kapucynki z Holandii.
Po przeprowadzce pojawiły się nowe w Zamościu zwierzęta lamparty i tygrysy bengalskie, lisy polarne. W l. 80. były też pancerniki, dziki pies dingo, szakal plamisty, mangusta mungo, lama grzywiasta, jeżozwierze, szopy, jak, zebu, sęp płowy, zebry, pumy, tapir "Stefan" (1994), był lew "Michał", szympansy "Czita" i "Filip", makaki lapudery "Michał" i "Magda".
W 1995 ZOO miało dwa 4-metrowe boa dusiciele, pytony (pyton tygrysi od 1984 i siatkowy w 2005 dł. 6 m), anakondę (od 1990), 2 kajmany, lwy "Vegę" (przybyła w 1987), "Zygę" i ich syna "Leosia", jaguary "Zdzicha" i "Zenobię", niedźwiedzie "Kasię" (himalaj.) i "Basię" (brun.), lamparta "Andrzeja", czy kapucynkę "Zytę". W 1992 przybyły kangury Benetta, w 1996  m.in. gekon Agama i para niedźwiedzi brunatnych "Tarotka" i "Trezorka" (od 2009 we Wrocławiu), w 1998 krokodyl nilowy "Niluś" v. "Bruner" (miał dorosnąć do 5 m), mundżaki, antylopy nilgau "Oli" i "Józia", w 1999 rzadki serwal z Amsterdamu, w 2000 rzadkie antylopy Sitatunga i małpy ustiti, w 2001 serwale i rzadkie bażanty ammańskie (prawie nie ma ich środowisku naturalnym), w 2002 kangoszczury, ibisy, po latach - ponownie pancerniki, strusie nandu, małpa mangaba (jedyne w Polsce), gryzonie aguti, w 2003 gibon, w 2004 antylopy garna, świnie karłowate, w 2006 antylopy kob liczi i gęsi bernikle, w 2011 tygrys amurski "Wincenty" (2019 - 17 lat).
W 2014 po raz pierwszy od czasów przedwojennych przyszły na świat rysie (rodzicami para holendersko-francuska). W 2015 jedynym w kraju zwierzęciem w Zamościu był min. jeżozwierz afrykański, a od 2016 gazela marokańska. Nową atrakcją stały się hipopotamy karłowate - para holenderska-węgierska "Fupi" (2015) i "Tokaj" (2016), wąż pończosznik. gekon i kudu oraz tygrysy amurskie "Makar" z Niemiec i "Isia" z Finlandii (2018), bolit - pancernik kulowy, aguti oliwkowe, mangusty, waruga (2019). Od 2021 mrówkojad olbrzymi, mangusta, para leniwców, od 2022 jeleń timoryjski, 8 flamingów chilijskich, sępy płowe, dzioborożec, wieloszpon lśniący, 2023 waran leśny, jaszczurka szmaragdowa.
Powiększał się również stale przychówek własny, np. w 1958 lew, lama i 4 szopy, m.in. 2 niedźwiedzie (1965), makak (1967), pierwszy wielbłąd (1968), lew "Nelson" wielbłąd "Tonio" - matka "Klementyna" (1977), 2 pumy i 2 wilczki (1978), makak lapunder i pawian zielony (1989), 2 kangury (1991), lew "Leon" (1992), 2 jaguary i koczkodan zielony (1997). W 2002 po raz pierwszy w zamojskim zoo urodziła się zebra. W 2005 w porozumieniu z UMCS powstała jedyna w Polsce hodowla zachowawcza susła perełkowanego (36 zwierząt).
Są też zwierzęta przypadkowe, np. ktoś przyniósł orła przedniego (1979), dostarczono orła bielika (1992), z cyrku w 1991 trafiły tygrysy "Fruzia" i "Amba" (on), a z ros. cyrku rysie (w 1992 "Kunak" i 1997). Jesienią 1999 było ok. 50 bocianów i 20 czarnych kotów, jesienią 2000 - 60 bocianów i ok. 100 dzikich kaczek zimujących nad Łabuńką przy ZOO. Od 1991 można kupić niektóre zwierzęta, np. osła domowego (wtedy 2,5 mln zł). W 2019 celnicy przekazali do Zoo 166 zwierząt, w tym 69 pytonów królewskich i 18 siatkowych, 14 boa dusicieli i 2 madagaskarskich oraz 4 warany.
W ogrodzie były zwierzęta długowieczne, w 1974 56-letni sęp mnich, w 1984 do najstarszych należeli: żółw olbrzymi (ok. 40), niedźwiedzica "Sara" (ok. 30), pawian płaszczowy "Oskar" (26) i sęp płowy (ok. 25). W 1995 zakończyła żywot niedźwiedzica "Basia" (ulubioną potrawą był krupnik z jajkiem i mięsem), a w 1998  "Kasia" (obie ponad 30 l.), w 2006 jedyny tygrys bengalski "Amba" (miał 18 lat, trafił z cyrku), a w 2010 jedyny lew "Leon". W 1999 najstarszym zwierzęciem był dzik "Szczecinka" (19 lat), w 2019 żółw żabuti (24 l.).
W 2013 można oglądać m.in. gekony (jedyna taka para w Polsce) i lemury z Madagaskaru, ryba arowana z Amazonii dł. ok. 1 m. potrafiąca wyskoczyć z wody na 2 m, pigmejki najmniejsze małpki na świecie (dł. ciała 14-16 cm), owad straszyk diabelski odkryty dopiero w 2005 w Peru (pluje trucizną), małpy lutungi jawajskie (jeszcze tylko w Gdańsku), od 2012 gazele dorkas (jedyne w Polsce), koty argentyńskie, surykatki, opocjony, wąż mandaryński. 29 VIII 2014 do Zamościa przyjechały z Niemiec żyrafy - samce "Mugambi" i "Ngombe", kilka dni później trzeci "Lengai" (w 2020 jedna padła, 2021 druga, a w 2022 do "Mugambiego" przybyła 1,5 letnia samica "Jasira").
Od 2014 jest jeszcze z Ostrawy pantera mglista - jedyna w Polsce - uważana za najpiękniejszego kota świata. W 2017 - antylopa kob delfasa. W 2018 pojawił się obok "Wincentego" (2019 - 17 lat) drugi tygrys amurski "Makar", a w 2021 lew angolski "Akashinga" (jest lwica "Ora"). W 2022 narodziły się 2 tygrysy amurskie (rodzice "Makar" i "Isla" - para niemiecko-fińska) oraz guziec. w 2023 zebra.
Zdarzały się też chwile dramatyczne, przed wojną lisa, który uciekł z klatki łapało 200 uczniów gimnazjum, odwrotnie - do Zoo zakradł się tchórz, zanim został złapany wydusił mnóstwo królików, a łasica w podobnej roli, pożarła 14 ptaków. W 1949 wymknęło się kilka młodych niedźwiedzi, w 1954 para wilków (samca ścigano kilka dni), w 1963 próbował uciec bizon (poturbował pracowników), a 28 XI 1986 przed południem wilk (po 2 godz. zastrzelony pod Janowicami, zadusił kurę), uciekały też kuny, żółwie, zaskrońce, ptaki. Dwukrotnie wymykał się mały wtedy lew "Leon", znaleziony raz na poczekalni kolejowej (wychowany na butelce).
W 1992 pies rozszarpał 3 kangury, natomiast puma poraniła pijanego, który chciał ją odwiedzić. W 2002 skradziono groźnego pająka ptasznika, a w 2000 żółwia, którego złodziej po 10 dniach niepostrzeżenie podrzucił. Zginęły antylopy przestraszone przez psa w pędzie uderzając o ogrodzenie. tego samego roku skradziono świnkę pekari - upieczona na zakąskę. Były też tragiczne wypadki z niedźwiedziami (osobne hasło: Wypadki). Ogród wypłaca renty dwóm osobom (kobieta straciła rękę przez niedźwiedzia, mężczyzna nogę przez lwa).


 * 15 IV 1947 komisja ustaliła następujące w ZOO - 1 sęp, 1 orzeł, 1 para zaskrońców, 2 wiewiórki, 6 żółwi, 1 mewa, 2 gołębie, 1 tchórz, 1 para  wilków, 3 pary niedźwiadków 3-letnich, 1 para niedźwiedzi 20-letnich, 2 lisy. Zdechły w 1944/45 3 lwy (zapalenie płuc), w 1946 sarny, 8 i 18-letnia małpa.
 * W 1993 w Zoo przebywał 20 czarnych kotów.
W 2014 kilka tysięcy pijawek z 7 tys. dostarczonych przez celników, w 2016 trafiły tu zatrzymane przez nich raki..
 * "Leon" był trzecim po "Ryksie" i "Nelsonie" lwem wychowanym na butelce. Matka odrzuciła go z powodu  zeza. Do trzeciego roku mieszkał u opiekunki, bawił się z psami i kotami, dziećmi.

 * Jadłospis dzienny rocznego jednego z dwu  przybyłych z Bydgoszczy niedźwiedzi brunatnych składał się z 2 kg jabłek, 2 kg marchwi, pół wiadra zawiesistej zupy ze sporą ilością mięsa i serii bułek z miodem i masłem.
 * Do najpopularniejszych zwierząt w Zoo należy para lwów, tygrys amurski i pantera cejlońska, żyrafy. Zimą nieprzystosowane do przebywania na zewnątrz, jak antylopa, zebra równikowa, struś emu przebywają w miejscu niedostępnym dla zwiedzających. Nie czynna jest też motylarnia.
 * W 2014 parę danieli płowych podarował ogrodowi prezydent RP B. Komorowski, w 2016 i 2019 doczekały się przychówku.