Die Wilhelma beteiligt sich auch an einigen Auswilderungs- bzw. Wiederansiedlungsprojekten. So werden etwa aus der Wilhelma Steinböcke im österreichischen Rauris-Tal, Auerhühner im Schwarzwald und Przewalski-Pferde in der Mongolei ausgewildert. Dem Rückgang der Bestände in der Natur entgegenzuwirken, ist ein aktiver Beitrag zum Artenschutz. Jedoch können nur dann Tiere aus Zoobeständen in ihrer Heimat wieder ausgewildert werden, wenn der neue Lebensraum genügend Nahrung und Schutz vor etwa Wilderei bietet. Dazu müssen Naturreservate oder Schutzzonen eingerichtet werden.
Hier einige Beispiele, mit welchen Arten die Wilhelma bislang Auswilderungsprojekte mit eigenen Nachzuchten unterstützt hat. So gingen: