Зоопарку стало тесно на маленькой территории. Вновь встал вопрос о строительстве нового зоопарка. В 1978 году с помощью Сибирского отделения Академии наук, сельскохозяйственного института, ВАСХНИЛ была выделена территория в Заельцовском районе г. Новосибирска площадью 53 га, подготовлена проектная документация.

В 1979 году начато строительство входного блока, которое в том же году из-за прекращения финансирования было остановлено.

Проект нового зоопарка разрабатывал Новосибирскгражданпроект, главный архитектор проекта – Галямов В.М.

В соответствии с постановлением Совета Министров СССР от 31.10.85 № 1014 Новосибирским горисполкомом было принято решение от 18.08.86 № 449, которое предусматривало продолжение строительства зоопарка на отведенной территории в Заельцовском районе с широким привлечением предприятий и общественности города с поэтапным вводом объектов в эксплуатацию.

Решения о строительстве нового зоопарка, принимались много раз, но реально строительные работы были начаты только в 1985 году при помощи 12 заводов и крупных предприятий города.

К 1991 году было построено: 5 вольер для копытных, 5 вольер для волков, 16 вольер для куницеобразных, 5 вольер для мелких псовых, 24 вольеры для птиц, заасфальтировано 2,3 км дорог, начато строительство моржовника, построено 7 скульптур динозавров в натуральную величину (идея Шило Р.А., скульпторы: Г.К.Дергай, С.В.Пикулик, В.Р.Кузнецов).

В период перестройки, в связи с плохим финансированием, строительство велось низкими темпами, в большей степени за счет средств зоопарка и незначительным финансированием мэрии.
Но и в этот сложный для страны период было сделано немало: перестроен бывший садик под зимний павильон для теплолюбивых животных; построены вольеры для хищных и водоплавающих птиц; копытных, мелких кошек, леопардов; построена конюшня, при которой начала работать секция верховой езды – мечта многих детей и взрослых. Постепенно зоопарк приобретал те черты, которые мы видим сейчас.

Первыми животными на новой территории с 1983 г. были бурые медведи.
С 1991 года на новой территории уже содержались: волки, лоси, кулан, винторогие козлы, зайцы, дикобразы, лисы, корсаки и другие. На зиму в теплый павильон переводили лемуров, гиббонов, теплолюбивых птиц, кошек.

С 1993 года новый зоопарк, был открыт для посетителей, и до 1999 года в городе работало 2 зоопарка.