La collezione zoologica è costituita dall'insieme dei materiali già appartenenti al Museo Zoologico della Regia Università di Sassari, fondato intorno al 1880 da Filippo Fanzago, dai preparati di fauna sarda allestiti nei decenni presso l'Istituto di Zoologia e anatomia comparata e dalla Collezione della Società Sarda di Scienze Naturali, in particolare con i preparati di Gino Tavolara, per un totale di circa 1.400 elementi. La Collezione zoologica comprende alcune centinaia di esemplari della fauna sarda, talvolta ormai estinti come il gipeto o la foca monaca. Sono ben rappresentati gli uccelli (in particolare i rapaci sardi e vari uccelli esotici), gli invertebrati terrestri e marini. Sono presenti inoltre le collezioni osteologica, entomologica, embriologica, di anatomia comparata, varie piccole apparecchiature e antichi supporti didattici.
