Зоологический музей ПГСГА является одним из крупнейших естественнонаучных музеев в Поволжье. Его экспозиция демонстрирует многообразие животного мира, располагается в пяти залах и включает в себя 61 систематическую витрину и 22 экологические диорамы, в которых представлены различные природные зоны Земли.
Коллекция музея насчитывает 15000 экспонатов не только местной фауны, но и других стран и континентов, включая 60 видов животных, занесенных в Красную книгу Самарской области и России, около 80 видов рыб, 15 – земноводных, 60 – пресмыкающихся, 200 – птиц, 150 – млекопитающих. Зоологический музей открыт для всех желающих, работает постоянная экспозиция, где проходят экскурсии, занятия студентов вуза, читаются лекции.

Сборы зоологического материала в Куйбышевском пединституте начались со времени основания кафедры зоологии – в 1929 г. Тогда первым заведующим кафедры профессором Геннадием Гелиаровичем Штрехером были заложены основы зоологического музея. Внимание сотрудников кафедры было сосредоточено на сборе коллекции видов, главным образом позвоночных животных. Изготовлялись или покупались чучела различных птиц, рыб, пресмыкающихся, земноводных и других представителей животного мира нашей страны. Материалы по позвоночным животным размещались в шкафах, а по представителям беспозвоночных (в основном насекомые) – в специальных витринах. Коллекции занимали большую, светлую комнату, достаточную для имеющихся на кафедре объектов. Музей имел коллекционное, систематическое направление. В штате кафедры работал мастер по чучелам.

В годы Великой Отечественной войны институт переехал в здание школы на ул. Л. Толстого, дом № 47, зоологические исследования, полевые сборы и поступление животных объектов в кабинет зоологии резко сократились. Обстоятельства военного и послевоенного времени нанесли большой ущерб коллекциям. Музей был расформирован. Многие экспонаты были переданы школам, методическим кабинетам города. Часть их была утрачена, а оставшиеся тушки, чучела из-за небрежностей при перевозках, слабого надзора и других причин утратили свое значение как научный и учебный материал. К 1955 г. от коллекции музея остались лишь единичные экземпляры.

Положение изменилось к лучшему в 1955 г., когда кафедру возглавил доктор биологических наук, профессор Дмитрий Николаевич Флоров. По его инициативе приступили к возрождению музея, было положено начало существованию в вузе теперешнего зоологического музея. В 1957 г. для организации зоологического музея было отведено новое помещение на третьем этаже в главном учебном корпусе на ул. М. Горького. Наряду с профессорами Д. Н. Флоровым и Л. В. Воржевой в организации музея активное участие приняли все сотрудники кафедры зоологии и члены зоологического кружка. С 1960 г. музей открыт для посещения.

В 1972 г. вместе с кафедрой зоологии музей переезжает в новое здание на ул. Антонова-Овсеенко (корпус биохима и физмата). 1 сентября 1978 г. в новом корпусе под музей было отведено 280 кв. м площади, представлявшие большую часть рекреации первого этажа в правом крыле здания, трёх классных комнат и подсобного помещения. Появилась возможность в полной мере использовать имеющийся материал.