Der Zoo Duisburg bemüht sich nicht nur um den Erhalt bedrohter exotischer Tierarten, sondern widmet sich auch dem Schutz der heimischen Fauna. So werden im Zoo u.a. Europäische Wildkatzen gezüchtet, deren Nachwuchs regelmäßig für Wiederansiedlungsprojekte im Bayerischen Wald und im Spessart zur Verfügung gestellt wird. In ähnlicher Weise wie bei den Wildkatzen fliegen auch zahlreiche im Zoo Duisburg geschlüpfte und erfolgreich ausgewilderte Uhus durch deutsche Wälder.

Daneben bemüht sich der Zoo Duisburg um den Schutz der Tiere, die frei im Zoogelände und im Duisburger Raum leben. Neben Nistkästen für heimische Vögel und Brutgelegenheiten für Bienen und Wespen engagiert sich der Zoo Duisburg insbesondere im Fledermausschutz. Der Zoo Duisburg betreibt eine eigene Fledermausstation, in der verletzte oder geschwächte Fledermäuse versorgt und aufgezogen werden, bevor diese zurück in die Natur gelassen werden können. Viel Hundert Fledermäuse aus insgesamt 7 verschiedenen Arten konnten über die Jahre im Zoo Duisburg versorgt werden.