В 1946 г. одной из первых на Естественно-географическом факультете Пензенского педагогического института была организована общедисциплинарная кафедра зоологии, анатомии, физиологии человека и животных. Ее заведующим стал выпускник Московского государственного университета, сотрудник Пензенского заповедника А.А. Медведев. Являясь основателем кафедры, за короткий срок он сумел создать небольшой, но работоспособный коллектив в составе преподавателей Губаревой Г.Г., Федяевой Н.И., Барышниковой А.А. В сочетании с основной образовательной деятельностью коллектив только что созданной кафедры активно проводил научные исследования фауны млекопитающих Пензенской области и биологии вредителей садовых культур.

В последующие годы кафедрой заведовали: Аксенова М.Л. (1948-1952), Сагдиев Д.М. (1952-1955), Сергеева З.Д. (1955-1961), Бубнов В.Д. (1961-1963).

В 1963 г. кафедра зоологии выделилась как самостоятельная единица. Ее руководителем стал доцент В.В. Кошкин. Коллектив вновь сформированной кафедры составили опытные преподаватели – доценты Губарева Г.Г., Сапожникова Я.Н., старшие преподаватели Гуц З.И., Левкович В.Г., Левкович Н.А. и ассистент Заонегина К.И. Сотрудники кафедры успешно продолжили исследования своих предшественников по изучению биологии вредителей сада и экологии синантропных мух.

 С 1975 г. по 1993 г. кафедру зоологии и экологии возглавлял выпускник Саратовского государственного университета кандидат биологических наук, профессор В.П. Денисов. Под его руководством начал складываться новый педагогический коллектив, в котором работали доцент Гурылева Г.М., старшие преподаватели Волкова Г.К., Попова Н.Н., ассистенты Гудков А.С., Стойко Т.Г., Ильин В.Ю., Пономарева О.Н. Основным направлением научной деятельности кафедры стало изучение биологии и экологии грызунов, рукокрылых и птиц Поволжского региона. Этот период в истории кафедры стал определяющим в становлении нового сплоченного коллектива сотрудников. Подрастало молодое поколение педагогов-исследователей, сформировалась Пензенская школа зоологов и экологов, которая вскоре стала широко известной по всей стране.

Коллектив кафедры зоологии в конце 1970-х гг.
Верхний ряд: Гудков А.С., Ильин В.Ю., Лиханова Л.Н., Пузырёва Н.П., Титова Н.А., Стойко Т.Г.
Нижний ряд: Левкович В.Г., Денисов В.П., Попова Н.Н., Гурылева Г.М.

 С 1993 по 2014 г. кафедрой руководил доктор биологических наук, профессор В.Ю. Ильин. В 2000 г. кафедра получила свое современное название, более точно отражающее основные направления ее деятельности – кафедра зоологии и экологии. Сотрудники кафедры постоянно повышали свою научную и профессиональную квалификацию. За период существования кафедры ее сотрудниками было защищено 5 докторских (Ильин В.Ю., Мазей Ю.А., Титов С.В., Смирнов Д.Г., Муравьев И.В.) и 13 кандидатских диссертаций, 3 преподавателям была присвоено ученое звание профессора, 9 – звание доцента. Многие годы на кафедре работали доценты Лукьянов С.Б., Ильина Н.Л. С 2015 г. кафедрой заведует доктор биологических наук, профессор С.В. Титов.

Коллектив кафедры зоологии в конце 1990-х гг.
Быстракова Н.В., Глебова Г.К., Титов С.В., Золина Н.Ф., Лазуткина Л.А., Пономарева О.Н., 
Гурылева Г.М., Муравьев И.В., Стойко Т.Г., Пятин М.А.

Коллектив кафедры зоологии и экологии в начале 2000-х гг.
Верхний ряд: Смирнов Д.Г., Пятин М.А., Ильина Н.Л., Муравьев И.В., Ильин В.Ю., Денисова Г.В., Стойко Т.Г., Лукьянов С.Б.
Нижний ряд: Полумордвинов О.А., Лукьянова И.Ю., Павлова С.В., Курмаева Н.М., Быстракова Н.В., Золина Н.Ф., Леонтьев А.В.

 Коллектив кафедры зоологии и экологии в середине 2000-х гг.
Верхний ряд: Пятин М.А., Лукьянов С.Б., Кузьмин А.А., Ермаков О.А., Стойко Т.Г., Титов С.В., Смирнов Д.Г., Мазей Ю.А.
Нижний ряд: Полумордвинов О.А., Лукьянова И.Ю., Ильин В.Ю., Золина Н.Ф., Курмаева Н.М., Быстракова Н.В.

В настоящее время на кафедре работает сплоченный коллектив преподавателей и сотрудников: профессор-консультант Ильин В.Ю., профессор Смирнов Д.Г., доценты Стойко Т.Г., Быстракова Н.В., Ермаков О.А., Лукьянова И.Ю., Золина Н.Ф., Чернышов В.А., Сенкевич В.А., преподаватели СПО Иванов А.Ю., Чернышова О.В., ст. лаборант Полумордвинов О.А., лаборанты Пуценков М.А., Леонтьев И.С.

За успехи в трудовой деятельности сотрудники кафедры неоднократно награждались ведомственными и региональными почетными знаками и грамотами (Министерства образования и науки РФ, Губернатора, Законодательного собрания и Министерства образования Пензенской области, различных органов власти и ведомств г. Пензы).

На протяжении всей истории существования кафедры ее сотрудники совместно с другими преподавателями факультета успешно реализуют образовательную программу по подготовке учителей биологии, географии и химии. В 2003 г. при непосредственном и активном участии сотрудников кафедры открыта новая специальность подготовки студентов – «Биология». С 2011 г. в связи с переходом на новый государственный образовательный стандарт осуществляется набор бакалавров на направление подготовки «Биология» по профилю «Биоэкология», по которому кафедра является выпускающей. С 2009 г. начат прием обучающихся в магистратуру по направлению «Биология» в рамках магистерской программы «Экология», с 2016 г. ведется набор на магистерскую программу "Молекулярная биология и генетика".

Особое внимание сотрудниками кафедры уделяется разработке учебно-методических пособий и рекомендаций. За последние 10 лет опубликовано 28 учебных пособий и методических рекомендаций по разным разделам зоологии и экологии.

Выпускники кафедры зоологии и экологии работают во всех типах образовательных учреждений Пензенской области, в научно-исследовательских учреждениях и организациях, связанных с природоохранной деятельностью (заповедники, аудиторские организации и т.д.), в организациях природопользования (лесное, охотничье, водное хозяйство и т.д.) и здравоохранения (клинические и аналитические лаборатории), а также продолжают обучение в аспирантуре ПГУ и других ведущих вузов и научно-исследовательских институтов страны (МГУ им. М.В. Ломоносова, МГПУ им. В.И. Ленина, Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН). Из почти двухсот выпускников кафедры 3 защитили докторские диссертации, 21 – кандидатские, Е.В. Родионов получил звание «Учитель года – 2002».

В 1993 г. на кафедре открыта аспирантура по специальности «Зоология» (03.02.04), а в 2010 г. – по специальности "Экология" (03.02.08). В аспирантуре осуществляется подготовка научных кадров соответствующих направлений. Ее закончили 28 аспирантов, 25 из которых защитили диссертации в ведущих научных учреждениях страны (МГУ им. М.В. Ломоносова, ИПЭЭ РАН им. А.Н. Северцова, СГУ им. Н.Г. Чернышевского, ВНИИ Природы). Тематика диссертационных работ охватывает широкий круг научных проблем по различным группам животных (протозоология, малакология, ихтиология, герпетология, орнитология и териология). Руководство аспирантами осуществляют опытные преподаватели кафедры (профессоры Титов С.В., Смирнов Д.Г., доценты Ермаков О.А., Чернышов В.А.). На сегодняшний день на кафедре проходят обучение 7 аспирантов.

Кафедра ведет активную пропагандистскую и организационную работу среди зоологов, экологов и любителей естествознания. На ее базе активно работают региональные отделения Териологического и Герпетологического общества РАН, Союза охраны птиц России и Русского энтомологического общества, а также комиссий ТО РАН по изучению сурков и рабочей группы по рукокрылым. Сотрудники кафедры в рамках совместного выполнения проектов и экспертной помощи поддерживают многолетние творческие связи с природоохранными учреждениями города и области: Росприроднадзором, Росохотрыболовсоюзом, Охотнадзором, Зоопарком, Рыбнадзором и др.

В 2002 г по инициативе кафедры в окрестностях с. Вирга Нижнеломовского района создан первый и в настояще время единственный в Пензенской области зоологический памятник природы «Пещера рукокрылых». Сотрудниками кафедры собран материал для первого издания Красной книги Пензенской области (том Животные) (2005 г.), в 2019 году увидело свет второе издание этого важного природоохранного документа. Кроме того, кафедра принимает участие в проведении экологических экспертиз различных уровней, а также мониторинговых исследований на территории объекта по уничтожению химического оружия в пос. Леонидовка.

С 1977 года на кафедре работает Зоологический музей, созданный по инициативе и при непосредственном участии сотрудников кафедры. С самого момента организации музей стал важной научно-методической базой для подготовки учителей биологии, экологов, биологов и краеведов, а также местом проведения просветительской работы для широких слоев населения. В трех залах музея общей площадью 120 м2 размещается богатейшая коллекция – более 2 000 экспонатов животных различных типов, представителей многих природных зон России. Научные фонды музея насчитывают более 10 000 экспонатов, ежегодно его посещает около 5 000 человек. Следует отметить, что хотя Зоологический музей ПГУ уступает ведущим зоологическим музеям страны по площади, но по качеству и разнообразию экспонатов является вполне конкурентоспособным.

Для проведения учебных полевых практик на кафедре имеется Биостанция в Шемышейском районе на берегу Пензенского водохранилища, где студенты овладевают навыками научных исследований и выполняют индивидуальные задания, которые могут впоследствии послужить материалом для выполнения курсовых и дипломных работ. Полевые практики проводятся также в заповеднике «Приволжская лесостепь» и в других районах нашей и соседних областей. Студенты при этом знакомятся с настоящей экспедиционной жизнью – живут в палатках, готовят на костре и учатся помогать друг другу, постепенно становясь настоящим, дружным коллективом.

С 1979 г. на кафедре осуществляется уникальная форма научно-исследовательской работы студентов – студенческая зоологическая экспедиция. Это серьезное научное исследование, осуществляемое преподавателями кафедры, к которому привлекаются самые увлеченные студенты, занимающиеся подготовкой научно-исследовательских работ по данной тематике. География исследований, проводимых экспедициями, не ограничивается регионами нашей страны, Пензенской и соседними областями, а порой захватывает даже соседние государства – в частности, Казахстан. Результаты наиболее интересных работ докладываются на научных студенческих конференциях и публикуются в печати. Ежегодно в соавторстве со студентами на кафедре публикуются не менее 3 научных работ. Некоторые студенты за успехи в учебной и научной деятельности были удостоены стипендиями Президента РФ и Правительства, губернатора Пензенской области, университета.

Материально-техническая база кафедры отвечает всем современным требованиям к подготовке высококвалифицированных специалистов-биологов и экологов. Для лабораторно-практических занятий по учебным предметам кафедра укомплектована специализированными аудиториями. В 2006 г. на кафедре сформирована оснащенная самым современным оборудованием Лаборатория молекулярной экологии и систематики животных, в которой проводятся молекулярно-генетические исследования различных групп позвоночных животных фауны России и Евразии. В 2012 г. начала работу имеющая современное микроскопическое оборудование Лаборатория экологии микроорганизмов, которая осуществляет исследования по экологии и систематике основных групп свободноживущих гетеротрофных эукариотических микроорганизмов. На базе имеющихся научно-исследовательских лабораторий сотрудниками, магистрами и аспирантами кафедры совместно с учеными из других городов и стран ведутся самые передовые по своей проблематике научные исследования фундаментального и прикладного характера.

 Основное направление научной работы кафедры – «Фауна, систематика, экология и генетика животных Поволжья и сопредельных территорий». Для выполнения этой темы коллектив кафедры ежегодно самостоятельно организует научные экспедиции в различные регионы нашей страны, уделяя пристальное внимание родным районам Поволжья и Урала; нередко проводятся совместные экспедиции с сотрудниками других научных организаций страны. Кафедра тесно контактирует со многими вузами и научно-исследовательскими учреждениями. Творческие связи поддерживаются со старейшими университетами страны (МГУ им. В.М. Ломоносова, СГУ им. Н.Г. Чернышевского), ведущими институтами РАН (Институтом проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова, г. Москва; Зоологическим институтом, г. С.-Петербург; Институтом цитологии и генетики РАН, г. Новосибирск; Институтом океанологии, г. Москва; Институтом биологии внутренних вод, г. Борок; а также почти со всеми профильными образовательными учреждения ПФО и заповедниками, расположенными в соседних регионах.

Научные исследования кафедры традиционно поддерживаются многочисленными Российскими и международными научными фондами: Президентом РФ (3 гранта), Министерством образования РФ (1 грант, 5 проектов в рамках ФЦП, 1 проект в рамках базовой части Госзадания), Немецким географическим фондом «DFG Germany» (1 проект), Российским фондом фундаментальных исследований (21 проект) и Российским научным фондом (1 проект), что свидетельствует о высоком уровне проводимых кафедрой НИР. За последние 10 лет сотрудниками кафедры в рамках выполняемых научных проектов и хоздоговорных работ освоено свыше 50 млн. руб. 

Благодаря энтузиазму сотрудников, хорошей материально-технической базе и наличию проходимых автомобилей «УАЗ» на кафедре успешно осуществляется научная работа; в рейтингах НИР университета кафедра традиционно удерживает место в первой десятке.

Коллектив кафедры зоологии и экологии в 2013 г.:
Курмаева Н.М., Лукьянов С.Б., Быстракова Н.В., Чернышов В.А., Мазей Ю.А., Ильин В.Ю., Титов С.В., Ильина Н.Л.,
Цыганов А.Н., Лукьянова И.Ю., Смирнов Д.Г., Стойко Т.Г., Безина О.В., Ермаков О.А., Полумордвинов О.А.

Коллектив кафедры "Зоология и экология" в 2015 г.:
Лукьянов С.Б., Чернышов В.А., Цыганов А.Н., Курмаева Н.М., Смирнов Д.Г., Быстракова Н.В., Ильин В.Ю., Ермаков О.А.,
Безина О.В., Стойко Т.Г., Лукьянова И.Ю., Титов С.В., Ильина Н.Л., Мазей Ю.А., Полумордвинов О.А.

За последние 10 лет преподаватели и сотрудники кафедры приняли участие более чем в 60 научных конференциях, половина из которых имели международный статус или проводились за рубежом. В течение последних 5 лет выпущено 3 монографии и свыше 500 печатных работ, из которых около 200 являются научными статьями в высокорейтинговых научных периодических изданиях. Сотрудники кафедры публикуются в журналах: «Экология», «Зоологический журнал», «Океанология», «Успехи современной биологии», «Доклады Академии наук», «Генетика», «Бюллетень МОИП», «Биология внутренних вод», «Экология моря», «Известия РАН. Серия Биологическая», «Аридные экосистемы», «Поволжский экологический журнал», «Mammalia», «Acta Theriologica», «Acta Chiropterologica», «Acta Protozoologica», «Protistology» «PlosOne», «Open Journal of Animal Sciences». Высокая публикационная активность сотрудников кафедры подтверждается высокими индексами цитирования Хирши (в среднем по базе данных РИНЦ – 5.5, Scopus и WoS – 3.3). Кроме того, сотрудники кафедры являются авторами 4 патентов на изобретения и 2 свидетельств о государственной регистрации базы данных.

Направления научной работы кафедры, реализуемые в последнее время, отражают основные тенденции развития современной биологической науки: 

«Сообщества простейших на матрице среды обитания – роль биотопической дифференцировки в формировании пространственной структуры» (руководитель профессор Ю.А. Мазей); 

«Ведение Красной книги Пензенской области» (руководитель профессор В.Ю. Ильин); 

«Проблема целостности биологического вида: метапопуляционная структура, генетические механизмы устойчивости и эволюционная роль гибридных зон млекопитающих» (руководитель профессор С.В. Титов);

«Пространственно-временная организация и генетическая структура популяций оседлых видов рукокрылых в условиях средней полосы востока Европейской России» (руководитель профессор Д.Г. Смирнов);

«Изучение скрытого биологического разнообразия ихтио- и герпетофауны Русской равнины» (руководитель доцент О.А. Ермаков).

По результатам работы за 2015 г. коллектив кафедры «Зоология и экология» занесен на Доску почета Педагогического института им. В.Г. Белинского:

Коллектив кафедры зоологии и экологии в 2015 г.
Верхний ряд: Муравьев И.В., Чернышов В.А., Быстракова Н.В., Ермаков О.А., Титов С.В., Смирнов Д.Г., Ильин В.Ю.
Нижний ряд: Полумордвинов О.А., Ильина Н.Л., Курмаева Н.М., Лукьянова И.Ю., Безина О.В., Цыганов А.Н.

6 февраля 2019 года приказом Министерства науки и высшего образования Российской Федерации создан объединенный совет по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 999.222.03 по научной специальности 03.02.08 — Экология (биология) (биологические науки). Совет создан на базе ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет», ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва», ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского». Председателем диссертационного совета назначен д-р биол. наук, профессор, декан факультета физико-математических и естественных наук, завкафедрой «Зоология и экология» Пензенского государственного университета Сергей Витальевич Титов. 26 и 27 сентября 2019 г. состоялись первые защиты диссертаций на соискание ученой степени кандидата биологических наук. В настоящее время в Совете регулярно происходять защиты на соискание ученых степеней кандидата и доктора биологических наук.

Коллектив кафедры зоологии и экологии в 2021 г.:
Полумордвинов О.А., Быстракова Н.В., Смирнов Д.Г., Стойко Т.Г., Сенкевич В.А., Чернышов В.А.,
Чернышова О.В., Иванов А.Ю., Золина Н.Ф., Ермаков О.А., Лукьянова И.Ю., Титов С.В., Ильин В.Ю.

 По результатам работы за 2023 г. коллектив кафедры «Зоология и экология» занесен на Доску почета Педагогического института им. В.Г. Белинского:

Коллектив кафедры зоологии и экологии в 2023 г.
Верхний ряд: Полумордвинов О.А., Картавов Н.А., Ермаков О.А., Титов С.В., Чернышов В.А.,Ильин В.Ю., Смирнов Д.Г.
Нижний ряд: Луконина С.А., Закс С.С., Чернышова О.В., Быстракова Н.В., Сенкевич В.А., Золина Н.Ф.

В 2024 году коллектив кафедры подготовил образовательные программы для иностранных граждан уровней бакалавриата и магистратуры.