Лаборатория териологии — одна из старейших в Институте, организована в 1944 г. (в 1946—1962 гг. она называлась лабораторией зоогеографии и экологии млекопитающих, а в 1963—1989 гг, — лабораторией млекопитающих). Большие заслуги в ее организации и развитии исследований по изучению зверей, обитающих в республике, принадлежат ныне покойному доктору биол. наук А. В. Афанасьеву и чл.-корр. АН КазССР А. А. Слудскому.
С конца XX века и до настоящего времени исследования лаборатории териологии ведутся в основном, в рамках государственных и международных проектов (по линии INTAS, WWF, Darwin, GEF, UNDP и др.) в области изучения и сохранения снежного барса, сайгака, джейрана, архара, тугайного оленя, кулана и других редких видов. Результаты этих исследований использованы при создании Иргиз-Торгайского государственного резервата, Каратауского заповедника, Сайрам-Угамского национального парка, Сырдарья-Туркестанского регионального природного парка, расширении территории Аксу-Жабаглинского заповедника.
Успешно проведена реинтродукция бухарского оленя из Карачингильского охотхозяйства в пойму р. Сырдарья в Туркестанской области, где создан питомник по сохранению и воспроизводству этого вида.
На основе договоров о научном содружестве и хоздоговоров осуществляется сотрудничество с ООПТ Казахстана. Формы сотрудничества – совместные исследования и учеты животных, руководство научными темами, выполняемыми сотрудниками ООПТ, консультации.
С 2018 г. сотрудники лаборатории активно участвуют в мероприятиях по восстановлению экосистем Иле-Балхашского экорегиона в рамках международной инициативы по реинтродукции тигра в Казахстане; полным ходом ведутся работы по восстановлению численности кабана, косули, джейрана, сайгака, а также мероприятия по реинтродукции бухарского оленя и кулана.
В последние годы в териологических исследованиях широко используются новейшие методы дистанционного изучения – фотоловушки, спутниковая телеметрия, БПЛА и др., благодаря чему появилась возможность на регулярной основе получать данные о скрытных животных, особенно редких, занесенных в Красную книгу, таких как снежный барс, туркестанская рысь, манул и др.
При лаборатории териологии работает Центр мониторинга снежного барса. Ежегодно специалисты проводят наблюдения за барсом как стандартными зоологическими методами, так и современными дистанционными методами на всей территории его обитания в Казахстане. В 2021-2022 г. в Казахстане впервые помечены спутниковыми ошейниками четыре снежных барса.