西安秦岭野生动物园现有动物300余种，1万（头）只。动物种类由兽类、鸟类、两栖类和爬行类动物组成，动物种类齐全，动物购置总费用3228万元之多。西安秦岭野生动物园是西北首家野生动物园，具有全国规模最大、功能最全的鸟语林；具有全国最大的黑豹基地；食草动物车入区面积为全国野生动物园之最。动物展区分为车入区和步行区两大部份。步行区位于动物园的西半部，面积13万平方米，建筑面积1.6万平方米，动物馆舍包括大熊猫馆、小熊猫池、灵长馆、金丝猴馆、猴苑、火烈鸟馆、河马馆、袋鼠馆、大象馆、鹦鹉廊、白虎馆、海洋表演馆、两栖爬行馆，及鸳鸯池、雁鸭湖、水禽湿地。这里展出动物260种，8000余头（只）有国宝大熊猫、金丝猴，有海狮、海豹，陆地上最大的哺乳动物--亚洲象，有产于南美洲的原驼和驼羊，产于澳洲的大赤袋鼠、大灰袋鼠和食火鸡，产于非洲的河马、棕白相间的孟加拉虎、成群的火烈鸟和雁鸭，色彩艳丽的各类鹦鹉都是步行区极具看点、展出效果极佳、极具特色的野生动物。

车入区的食草动物展出部分位于动物园的东半部，占地面积37万平方米（570亩），它又分为东、西两部分，其东半部为产于非洲的食草动物，由长颈鹿馆、斑马馆、角马馆、羚羊馆。除长颈鹿、斑马、非洲驼鸟外，其余15种为西安动物园有史以来首次展出；西半部为产于亚洲的食草动物，有我国特有的白唇鹿、有沙漠之舟美誉的双峰骆驼、有高原之舟美誉的牦牛、有仅产于喜马拉雅山南麓的塔尔羊。整个车入区食草动物展区共有动物47种1700余只。

车入区的食肉动物展出部分位于动物园的南部，由东向西依次是虎、猎豹、非洲猎犬、非洲狮、熊、狼、。占地面积12万平方米（191亩），建筑面积1910平方米。展出动物6种，118只。这里有兽中之王美称的虎和美洲狮，有陆地上短跑冠军美誉的猎豹。这里极能吸引游客注意，给游客以深刻记忆的是虎、狮的威猛。当载满游客的游览车外悬挂着它们的食物缓缓驶入动物展区时，它们慢慢靠向游览车并追逐车辆，游人与食肉猛兽近在咫尺，当它们猛地跳起扑向车外的食物时，又惊无险的场面成为整个动物园游览过程的高潮。

除动物展出外，动物表演也精彩纷呈，海狮、海豹常年表演，鸟类表演、猛兽表演、白虎表演等节目每日不断。