Популя́ция племенны́х живо́тных, группа особей, записанных в национальную книгу племенных животных (НКПЖ) определённой породы и охваченных единой селекционной программой с уникальными целями, задачами и методами совершенствования племенных и продуктивных качеств животных в этой породе. С биологической точки зрения под этим термином понимают совокупность особей одного вида, длительное время населяющих определённую территорию и в той или иной мере изолированных от других групп. Специалисты в области племенного дела имеют в виду породы (а точнее, племенные зоны пород), созданные человеком, которые также подчиняются законам генетики популяций.

НКПЖ существуют в двух формах: в закрытой (в первую очередь такую форму используют коневоды для регистрации генного пула чистокровных спортивных лошадей) и в открытой (практикуют специалисты, работающие с другими видами племенных генетических ресурсов сельскохозяйственных животных). При организации закрытых НКПЖ подразумевается, что регистрации в книге подлежат только потомки особей породы, записанных при создании племенной книги (т. е. только первоначально записанные особи могут являться родителями племенных животных в породе). Если же животное получено от родителей, у которых хотя бы один генотип не был зарегистрирован в закрытой племенной книге, то и его потомок не может быть зарегистрирован в НКПЖ породы. Открытые НКПЖ позволяют регистрировать животных, у которых один из родителей принадлежит к другой породе (при условии, что селекционной программой разрешено его использование в исходной породе животных), в итоге само регистрируемое животное будет являться чистопородным по исходной породе. В первом случае весь генетический пул племенных животных породы зарегистрирован в НКПЖ и совершенствование массива племенных особей должно быть ограничено генетическим материалом, зарегистрированным в НКПЖ. В таких случаях понятия «популяция» и «порода» являются тождественными. Если же НКПЖ пород построены по открытому принципу, генетическое улучшение такой породы может проходить параллельно с совершенствованием пород, допущенных к использованию в исходной породе. При этом потомок, полученный таким образом (фактически скрещиванием представителей разных пород), будет зарегистрирован в племенной книге породы как чистопородный по исходной породе (обычно по породе матери). Наряду с чистопородным разведением исходной породы животных, совершенствование основной (исходной) породы может осуществляться за счёт обогащения её генофонда генетическим материалом улучшающих пород. При таком подходе под обобщённой популяцией племенных ресурсов должны пониматься и генетические ресурсы других допустимых селекционной программой пород животных, т. е. понятие «популяция» выходит за рамки отдельной породы и представляет собой совокупный массив животных, формально отнесённых к разным породам, но соответствующих общим целям, задачам и методам генетического совершенствования племенных ресурсов. Как пример такой организации племенной работы в чёрно-пёстрой породе крупного рогатого скота, широкое применение нашёл метод обогащения генетического материала этой породы за счёт использования на маточном поголовье производителей голштинской породы. В РФ такая селекционная работа с использованием голштинских производителей разрешена практически во всех породах крупного рогатого скота молочного направления продуктивности.

Кроме этого, практика ведения племенного животноводства в России усугубляется «расчленением» пород сельскохозяйственных животных на породные типы, которые до сих пор являются селекционными достижениями. То же самое можно говорить о созданных новых линиях (в птицеводстве) и семействах (в свиноводстве) – все они относятся к селекционным достижениям, и группы племенных животных в них могут быть определены как популяции. Понятие «популяция» в животноводстве имеет более широкое и гибкое значение, чем «порода», хотя в ряде случаев термины «порода» и «популяция» племенных животных могут совпадать.