Die Zoologische Sammlung dient in erster Linie der akademischen Lehre und Forschung. Hierzu gibt es eine umfangreiche Lehrsammlung auf der Tübinger Morgenstelle sowie einige der Vermittlung der Biodiversität dienende Ausstellungsräume in einer "Schausammlung" in der Sigwartstraße. Letztere ist der Öffentlichkeit zugänglich. Im Obergeschoss befindet sich eine umfangreiche Sammlung sämtlicher Wirbeltiere und Insektengruppen Mitteleuropas, wobei das Erdgeschoss exotischen Tieren aus Afrika, Asien, Australien und Amerika gewidmet ist. Die ältesten Präparate sind bis zu 160 Jahre alt und zum Teil Schenkungen des württembergischen Königshauses. Viele der ausgestellten Tiere sind in Deutschland mittlerweile ausgestorben oder vom Aussterben bedroht.
An die bisherigen Tübinger Forschungsschwerpunkte angelehnt, liegt der Schwerpunkt der wissenschaftlichen Sammlung bei Wirbeltieren und Insekten. Eine umfangreiche Skelettsammlung bietet auch anderen Disziplinen wie Paläontologie und Urgeschichte die Möglichkeit einer engen Zusammenarbeit mit der Zoologie. So wird die Sammlung z.B. als Vergleichssammlung für urgeschichtliche Ausgrabungen genutzt.
Die Zoologie Tübingen verfügt auch über eine Sammlung hervorragender, selbst entworfener historischer Wandtafeln. Diese Tafeln wurden in der Vergangenheit von ausdrücklich für diese Zwecke angestellten Künstlern entworfen und umgesetzt.
Eine wertvolle Besonderheit stellt auch die Sammlung von 32 gläsernen Lehrmodellen mariner Wirbelloser der Glasbläser Leopold (1822-1895) und Rudolf Blaschka (1857-1939) dar, von deren Arbeiten in Deutschland insgesamt nur noch gut 100 Stück existieren.

Mi und Do, 9 bis 12 und 13 bis 16 Uhr

Führungen:
„Sonntags um Zwei“ (an jedem zweiten Sonntag eines Monats um 14 Uhr)
Gruppenführungen nach Vereinbarung