Prace rozpoczęły się tam późną jesienią 1927 roku, a już w 1929 roku nie było śladu po grobach i dawnych monumentach. Zoo zostało oficjalnie otwarte 10 maja 1930 roku. Na pierwszą kolekcję składał się m.in. zbiór egzotycznych ptaków oraz brunatne i białe niedźwiedzie. Łącznie liczyła ona około 60 zwierząt.
Wybiegi i klatki dla zwierząt, które zostały zamontowane prowizorycznie, jedynie na jakiś czas, przetrwać miały prawie sześćdziesiąt lat. W 1934 roku zakupiono krokodyla nilowego o imieniu Kołja, który przez dekady był atrakcją ogrodu zoologicznego (zdechł w 1995 roku). W specjalistycznym zakładzie przeprowadzono autopsję gada i eksperci ustalili, że w momencie zgonu miał on około 110–115 lat. W latach trzydziestych jednym z najcenniejszym okazów był tygrys syberyjski, a rocznie zoo odwiedzało 130 tysięcy ludzi. W 1937 roku, w czasie trwania Wielkiego Terroru, rozstrzelano pierwszego dyrektora ogrodu, Aleksandra Lebiediewa. Tragedią dla Swierdłowskiego Zoo był atak Niemiec na ZSRR w 1941 roku – spadły wpływy z biletów, brakowało pieniędzy na karmę dla zwierząt, do miasta ewakuowano zakłady przemysłowe z zachodu kraju, a wysiłek władz był nastawiony na wojnę, a nie opiekę nad zwierzętami. Spowodowało to, że wiele zwierząt nie przetrwało ciężkiego czasu wojny – z 628 osobników przeżyło jedynie 140.