W roku 2008 pojawił się projekt znacznej przebudowy ogrodu o nazwie "Kompleksowy plan modernizacji i rozbudowy ZOO", obejmujący modernizację, nowe zagospodarowanie i powstanie wielu nowych obiektów. Już w roku 2009 uzyskano środki finansowe z Norweskiego Mechanizmu Finansowego w ramach opracowanego innego projektuStrona projektu "Budowa przygranicznego ośrodka kwarantannowania i przetrzymywania zwierząt nielegalnie wwiezionych do strefy Schengen...", dzięki którym w zamojskim zoo zrealizowane zostały wybrane fragmenty wspomnianej modernizacji i rozbudowy, w tym m.in. pawilon drapieżników wraz z dużym wybiegiem na zewnątrz czy budynek wejściowy na cele edukacyjne. Ponadto, w 2010 roku miasto otrzymało kolejne wsparcie finansowe z innego źródła (z funduszy europejskich w ramach RPO woj. lubelskiegoStrona projektu "Zwiększenie atrakcyjności turystycznej regionu poprzez modernizację i unowocześnienie jedynego w Województwie Lubelskim Ogrodu Zoologicznego w Zamościu") na dalsze, szerokiego zakresu prace kontynuujące modernizację (w tym powstanie zupełnie nowych obiektów) zamojskiego zoo, obejmujące m.in. pawilon z małpami i wybieg dla niedźwiedzi.