Les maladies représentent un autre problème, surtout dans le Parc national Kruger en Afrique du Sud. Depuis qu'en 1995, un premier cas mortel de tuberculose est apparu chez les lions, des études approfondies ont été menées dans le parc. D'après le bilan, le taux de contamination des animaux du secteur sud du parc par les bactéries mortelles s'élevait à plus de 90%. L'infection venait des buffles chassés par les lions qui, par contact avec des bovins domestiques, ont introduit la maladie dans le parc et contaminé les lions. Environ 70 % des bovins souffrent d'une tuberculose pulmonaire (phtisie), tandis que chez les lions, la maladie se manifeste surtout dans le système digestif. Les animaux deviennent plus faibles, maigrissent énormément et meurent en quelques années. À côté de la tuberculose, il existe une seconde maladie très fréquente. Environ 60 à 70 % des lions du parc Kruger sont contaminés par le virus de l'immunodéficience féline, qui « paralyse » le système immunitaire de l'animal et ouvre ainsi la voie à la tuberculose. Contre les deux virus exterminateurs, il n'existe aucune vaccination.
En 1994, un tiers des lions du parc national du Serengeti sont morts suite à la contraction de la maladie de Carré[47],[48] face à laquelle ils sont très vulnérables.
Actuellement, les populations de lion sont très concentrées car contenues dans des parcs ou des réserves, les autres zones devenant impropres à leur survie en devenant des terres agricoles. La perte de diversité génétique entraîne l'apparition de maladies comme on a pu l'observer dans réserve du Hluhluwe-Umfolozi en Afrique du Sud, où les 120 lions présents dans les années 2000 descendent de 3 lions des années 1960[49]. Or certains biologistes estiment à 500 à 1000 individus adultes la diversité génétique nécessaire pour qu'une de leur population soit considérée comme viable, c’est-à-dire disposant du minimum de diversité génétique nécessaire à la survie[50],[51],[52]. Peu de ces populations correspondent à ce critère. En 2007, ces populations de lions ne sont pourtant pas considérées comme des populations à risque bien qu'aucune étude sur ce problème ne soit réalisée. Contrairement à d'autres espèces, aucun transfert préventif à grande échelle n'est effectué afin de diminuer le risque de perte du patrimoine génétique. Cependant, pour résoudre des problèmes ponctuels de la réserve du Hluhluwe-Umfolozi, des tentatives d'insémination artificielle ont été effectuées avec difficulté pour éviter les problèmes d'intégration sociale liés aux introductions[49].