L'espèce est considérée, comme les tigres ou les requins, comme attracteur du public[62], ils sont donc très présents dans les parcs zoologiques. Aussi les 2000 zoos actuellement existants détiennent environ 1000 lions africains et 100 lions asiatiques dans les années 2000. Ils permettent de sensibiliser le public à l'environnement et à la conservation de ces espèces[62].
Des programmes d'échange existent depuis longtemps pour diversifier le patrimoine génétique des lions en captivité, cependant ils ne tenaient pas compte des sous-espèces, créant une pollution génétique au sein des populations de diverses origines. Les programmes actuels commencent à en tenir compte[63] et essaient de ne plus reproduire ensemble des lions de sous-espèces différentes. Le Species Survival Plan est une coordination des efforts en ce sens par l'Association américaine des Zoos et des Aquariums. En 1982, des procédures ont été mises en place en Amérique du Nord pour préserver le patrimoine génétique du lion asiatique. Le volet pour les lions africains a débuté lui en 1993, plus particulièrement pour la sous-espèce sud-africaine. La plupart des individus détenus sont cependant d'origine incertaine, ce qui rend leur réintroduction impossible[64].
La sous-espèce du lion de l'Atlas, la plus spectaculaire car la plus grande, n'est existante qu'à travers d'animaux détenus par des zoos. On peut en apercevoir douze au zoo de Port Lympne dans le Kent, au Royaume-Uni. Ceux-ci descendent tous d'animaux ayant appartenu au roi du Maroc. Onze spécimens, considérés comme des lions de l'Atlas, sont également détenus par le zoo d'Addis-Abeba, un spécimen est identifié au Neuwied Zoo[65], quelques spécimens au zoo d'Amnéville[66]. La WildLink International, en collaboration avec l'Université d'Oxford, ont lancé un programme international ambitieux d'élevage conservatoire appelé Barbary Lion Project et qui vise à identifier et à reproduire ces lions afin de les réintroduire dans un parc national du Maroc[65]