É possível sim, ainda mais usando Jquery, há diversas formas, se não me engano voce pode bindar um evento por exemplo: "onClick" nas opções e aí quando o usuário clicar você executa uma função que adiciona ou remove esse valor no array, no caso o valor da option que você passando a option como argumento poderia pegar assim: $(option).val();
para passar a option como argumento você pode fazer assim
<option value="1" onClick="adicionarNoArray(this)">Option1</option>
Desculpe-me pelos "Se não me engano", faz tempo que não mecho com jQuery, mas vou até testar e depois posto um comentário aqui dizendo se funcionou ou não.
EDIT
<html>
<head>
<script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.2.1/jquery.min.js"></script>
</head>
<body>
<select id="select" multiple>
<option value="1" onClick="adicionarArray(this)">Option1</option>
<option value="2" onClick="adicionarArray(this)">Option1</option>
<option value="3" onClick="adicionarArray(this)">Option1</option>
</select>
<script>
var valores = [];
function adicionarArray(option)
{
var index = valores.indexOf($(option).val());
if(index != -1)
{
valores.splice(index, 1);
}
else
{
valores.push($(option).val());
}
console.log(valores);
}
</script>
<body>
</html>
Isso deve resolver o seu problema. Talvez não seja a melhor forma de fazer e outro pode vir com uma resposta melhor, porém assim você consegue colocar os valores conforme forem selecionados num array e trabalhar com os valores.
$("#opcoes").val()
já não retorna a lista de valores selecionados? O que quer dizer sobre "salvar em uma variável e manter as opções escolhidas"?