O Zoológico Municipal de Piracicaba foi fechado à visitação em fevereiro de 2000 por iniciativa dos técnicos e da Prefeitura Municipal com o objetivo de se montar um Zoológico com proposta educativa e científica. O Projeto, chamado de ZooAquarium, constará de um zoológico, aquário, borboletário e viveiro de mudas instalados numa mesma área, tendo como objetivos principais a conservação, a pesquisa e a educação ambiental - fauna, flora, água e homem -, além do lazer e do ecoturismo regional, favorecendo a criação de um novo pólo de desenvolvimento educacional, econômico e social para a região do município de Piracicaba. Zoológico, aquário de água doce, borboletário, formigueiro e viveiro de mudas, numa área delimitada pelos rios Piracicaba, Corumbataí e o Ribeirão das Ondas, compõem a sua estrutura..

A implantação desses diversos elementos está baseada nos conceitos de diversidade, coerência, continuidade e integração. Contemplam-se, assim, oportunidades de lazer e recreação, respeitando formas e perfis do espaço e aptidão da área para conservação ao se conectar a uma estrutura viária adequada, destacando a identidade local, com áreas verdes e espaços livres consolidados na malha urbana, estabelecendo um elo de ligação com outros projetos de desenvolvimento.
O projeto prevê a redução de contrastes entre vegetação nativa, unidades, equipamentos e edificações ao utilizar formas que possibilitem seu dinamismo e integração. Captação e reuso da água, ventilação e iluminação natural, aquecimento solar e controle térmico, tratamento de efluentes são intervenções previstas, estabelecendo a utilização racional dos recursos naturais e dos materiais de construção que, ao lado das técnicas pouco impactantes e ambientalmente corretas, caracteriza sua identidade única.
Como temática de exibição, representam-se os ecossistemas brasileiros e a fauna associada - Mata Atlântica, Pantanal e Cerrado - presentes no município de Piracicaba e região.
As chamadas células - recintos dos animais organizados de acordo com os temas de cada exibição - constituem estruturas especiais características do ZooAquarium. Apresentam o formato de uma figura geométrica de oito lados, com paredes de vidro, sustentação em madeira e cobertura de sapê. Educadores e aprendizes monitorarão as áreas de interatividade de cada célula, possibilitando o manuseio de material biológico, exercitando-se no local a prática de educação ambiental, dinamizando a maneira como são exibidos os animais e seus habitats.
O borboletário complementa a temática de exibição, tendo como estrutura principal uma área com 800 metros quadrados, coberta por uma tela tensionada invisível aos visitantes, cuja finalidade é impedir a evasão dos invertebrados ali confinados. Os visitantes percorrem uma trilha cercada por vegetação predominante de flores, com lagos, cascatas e áreas especiais.
O aquário de água doce tem como temática os vários habitats representativos do rio Piracicaba e os peixes presentes na bacia do rio Tietê. A exibição acompanhará a luz natural, tendo como pano de fundo a vegetação nativa. Durante a visita será contada a história da cidade através de painéis gráficos, utensílios e objetos de época. Sua principal atração é um túnel transparente de acrílico com 15 metros de comprimento, situado no interior do maior tanque de água doce do Brasil, com capacidade para 1.500.000 litros, onde serão exibidos os peixes que fazem a piracema - corimbatás, lambaris, bagres, mandis -, além de grandes predadores - jaús, pintados e dourados