Pražská zoologická zahrada chová 191 druhů zvířat, které jsou na Červeném seznamu ohrožených druhů zařazeni v kategoriích téměř ohrožený až kriticky ohrožený. Mezi kriticky ohrožené druhy, kterých Zoo Praha chová 32, patří například velemlok čínský, gaviál indický nebo bažant Edwardsův.
Pražská zoo chová několik druhů, které ve volné přírodě ohrožují zásahy lidí do krajiny. Ubývání totiž vhodných biotopů pro život zvířat i zdrojů potravy. Obětí zemědělství a těžby dřeva je ohrožený tapír čabrakový, gibon stříbrný nebo kriticky ohrožený primát chápán středoamerický mexický. Krokodýla gaviála indického zase ohrožují stavby na vodních tocích a těžba písku. Pro něj, velemloka čínského a želvu černavou představuje ohrožení také lov pro maso a přisuzování léčebných účinků.
Znečištěním velkých řek trpí kriticky ohrožené sladkovodní želvy batagur tuntong, které v Evropě chová pouze pražská zoo. Malou skupinu pěti želv, která byla do Česka propašovaná, se snaží v zoo rozmnožit, loni však ve vejcích byla mrtvá mláďata. Nelegální obchod dostal do stavu ohrožení také orlícii bornejskou, která patří mezi největší sladkovodní želvy, a velkého a barevně výrazného jedovatého hada chřestýšovce mangšanského a papouška amazoňana jamajského, který patří kvůli nelegálnímu obchodu a kácení nížinných lesů mezi zranitelné druhy.
V trojské zoo je možné vidět i hada hoznýšovce kubánského, který je v přírodě ohrožen v místě výskytu nepůvodními druhy zvířat, kriticky ohroženého klokánka králíkovitého, kterého v Austrálii ohrožují zdivočelé kočky domácí, ohroženého supa mrchožravého, který je nezákonně tráven, nebo kriticky ohroženého bažanta Edwardsova, který je považován za v přírodě pravdepodobně vyhynulého.
Pražská zoo dále chová kriticky ohrožené ptáky, mezi nimi majnu Rothschildovu, sojkovce modrotemenného nebo krasku krátkoocasou jávskou. Ohroženými druhy, které jsou k vidění v trojské zoo, je například madagaskarský křeček velký, jehož populaci ohrožuje pomalé rozmnožování, nebo kůň Převalského. Ten byl po desetiletí považován za v přírodě vyhynulého, díky návratu do přírody ze zoologických zahrad, na kterém se významně podílí pražská zoo, byl přeřazen mezi ohrožené druhy.
Pražská zoo je zapojená do záchovných programů Evropské asociace zoologických zahrad a akvárií, v rámci kterých zahrady spolupracují při chovu ohrožených druhů zvířat. Cílem je udržovat populaci druhů životaschopnou pro případ, že by v přírodě vyhynuly. Chov řídí komise odborníků v čele s koordinátorem ze zoo, která dosáhla v odchovu úspěchů. Odborníci například vydávají doporučení k přesunům zvířat mezi zahradami nebo hlídají, aby se nekřížili příbuzní jedinci. Pražská zoo chová 63 druhů, které jsou zapojené v tomto programu, a koordinuje chov supa mrchožravého, hroznýšovce kubánského a bažanta Edwardsova.
Chov ohrožených druhů se sleduje pomocí plemenných knih. V pražské zoo je takto sledovaných 66 druhů zvířat, u 13 z nich knihu vede trojská zoo, například knihu gaviála indického, želvy černavé nebo satyra Cabotova. V mezinárodních plemenných knihách je 48 druhů žijících v trojské zoo, která spravuje knihy chovu koně Převalského a leguána kubánského.
