عززت حديقة الحيوانات بالعين كافة جهودها للحفاظ على فصائل الحيوانات النادرة وانقاذها من الانقراض من خلال العديد من البرامج والخطط التي تعمل عليها، إضافة التوعية الجمهور بأهمية الحفاظ على بيئاتها الطبيعية التي تتعايش فيها. 

حققت الحديقة منذ إنشائها العديد من الإنجازات في مجال حماية الحيوانات بمختلف أنواعها حتى أصبحت اليوم موطناً آمناً لأكثر من 4000 حيوان، وأصبحت من المؤسسات الرائدة في مجال إكثار الأنواع المهددة بالانقراض، حيث  أسهمت في إكثار المها العربي ضمن مجموعات حيوية ومستدامة، وكما نجحت في عملية إكثار قط الرمال العربي واصبحت أول حديقة تحتضن أكبر عدد من القطط الرملية، وأولت اهتمامها الشديد بظبي النيل الذي انقرضت أعداده في البرية بنسبة 50% في السنوات الـ 15 الأخيرة إلى جانب المشاركة في وضع استراتيجيات صون غزال الداما الإفريقي بالتعاون مع جهات ومنظمات عالمية معنية بالمجال.

وعملت الحديقة في مجال حفظ الفصائل النادرة من الانقراض منذ مطلع السبعينيات وكانت مركزاً فاعلاً للمحافظة على الأنواع المهددة بالإنقراض، وفي مقدمتها النجاح الكبير الذي تحقق على صعيد إكثار وتربية الظباء والغزلان الصحراوية، ثم توسعت برامج الإكثار لتشمل النطاق المحلي والعالمي من خلال إعادة هيكلة برامج الإكثار وتطويرها والعمل على تبادل الحيوانات مع الحدائق العالمية الأخرى.

وللحديقة دورمهم في الحفاظ على العديد من الأنواع المعرضة للانقراض من خلال تطبيق برامج الحفظ والحماية وذلك بالتعاون مع العديد من شركائها الإستراتيجيين في هذا المجال، مركزة بشكل خاص على الأنواع البرية في الأراضي القاحلة، والأبحاث المتعلقة بالحفاظ على الأنواع وتكاثرها وانتشارها، فضلاً عن سعيها إلى إعادة اطلاق الأنواع المهددة بالانقراض في مواطنها الأصلية.