Entre sus principales amenazas se encuentran la deforestación de su hábitat, un creciente incremento de la competencia por la comida con los humanos, la caza furtiva, los huracanes en la parte septentrional de su distribución y los enfrentamientos con los ganaderos, que a menudo los matan en las zonas donde cazan ganado pues, cuando se adapta a la presa, se ha comprobado que caza ganado bovino como parte importante de su dieta; sin embargo, mientras que la deforestación para crear zonas de pasto es un problema para la especie, su población podría haber aumentado tras la introducción de ganado bovino en América del Sur al aprovecharse los félidos de esta nueva fuente de presas. Esta tendencia a cazar ganado ha llevado a los propietarios de ranchos a contratar cazadores especializados a tiempo completo.
Panthera onca es una especie incluida en el Apéndice I de la CITES, por lo que está prohibida cualquier forma de comercio internacional de esta especie o sus partes.Su caza está prohibida en Argentina, Belice, Colombia, Estados Unidos, Guayana Francesa, Honduras, Nicaragua, Panamá, Paraguay, Surinam, y Venezuela. Su caza está restringida como «animales con problemas» en Brasil, Costa Rica, Guatemala, México y el Perú, mientras que la caza deportiva todavía se permite en Bolivia. La especie carece de protección legal en Ecuador y Guyana.
Los esfuerzos de conservación actuales a menudo se concentran en educar a los criadores de ganado y promover el ecoturismo. Generalmente se lo define como una «especie paraguas», esto es, una especie con una distribución y unas necesidades de hábitat lo bastante amplias para que, si se la protege, también se estará protegiendo a otras muchas especies con una distribución más pequeña. Las especies paraguas sirven de «enlaces móviles» en su entorno, en el caso de esta especie mediante la depredación. Así pues, las organizaciones conservacionistas se concentran en proporcionar un hábitat viable y conectado para este félido, con la idea de que también se beneficiarán otras especies.
Dado lo inaccesible de gran parte de la distribución de la especie (particularmente el Amazonas central) resulta difícil hacer una estimación de su número. Los investigadores se suelen concentrar en biorregiones concretas, de manera que hay pocos estudios sobre toda la especie. En 1991 se calculó que vivían entre 600 y 1000 ejemplares en Belice, y en el Parque Nacional Kaa Iya de Bolivia se contabilizaron entre 3 y 4 ejemplares cada 100 km². En un estudio en la Reserva de la Biosfera de Calakmul estimaron una población de unos 500 ejemplares y la población de las mayores reservas de la Región Maya (sureste de México y noroeste de Guatemala y Belice) fue estimada en 2000 individuos; sin embargo, sólo las de México y Guatemala fueron suficientemente grandes para mantener poblaciones de más de 400 individuos.Trabajos realizados utilizando trampas-cámara y telemetría por GPS en el año 2003 y 2004 detectaron una densidad de sólo 6 o 7 ejemplares por cada 100 km² en la crítica región del Pantanal, en comparación con los 10 u 11 contabilizados con métodos tradicionales, lo que sugiere que los métodos de muestreo más extendidos podrían inflar el número real de ejemplares de la especie.
En el pasado su conservación se hacía en ocasiones por medio de la protección de zonas donde la población local o bien se encuentra estable o está en aumento; estas zonas, denominadas «Unidades de Conservación de Panthera onca», eran grandes áreas pobladas por unos 50 ejemplares. Sin embargo, algunos investigadores determinaron recientemente que, con el fin de asegurar que el patrimonio génico se comparta lo suficiente como para mantener la especie, era importante que las poblaciones de esta especie estuvieran interconectadas. A estos efectos, se han iniciado nuevos proyectos para conectar estas zonas de protección de la especie.
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