Зоологический музей возник из Кабинета естественной истории, или «Натурального кабинета», полагавшегося университету по уставу 1804 года.

Сегодня музей состоит из восьми залов, расположенных по фасаду второго этажа восточного крыла главного здания университета. Коллекция музея включает экспонаты из двадцати трёх типов животных. Его фонды насчитывают 3, 5 тысячи единиц хранения позвоночных, 750 единиц хранения насекомых (более 30 тысяч экземпляров), 4 тысячи экземпляров и единиц хранения других беспозвоночных.

Около 1, 4 тысячи экспонатов признаны специалистами особо ценными. В их числе коллекции тропических насекомых реликтовая гаттерия, летающий дракон с острова Ява, малайский аист-клювач, краснозобая казарка, чёрный гриф, стерх, синегорлый попугай и, наконец, гордость и символ музея – южноафриканская зебра квагга (Equusquagga), полностью истреблённая человеком , видимо, в 1878 году, а к 1883 году исчезнувшая в зоопарках. В настоящее время в мире сохранились только девять чучел, единственное из них в России – в зоологическом музее Казанского университета.

В фондах музея хранятся голотипы.