Wrocławskie ZOO powstało w czasach, kiedy obszar za dzisiejszym mostem Zwierzynieckim był pustą i odludną zamiejską okolicą, porośniętą z rzadka starymi dębami i topolami. Otwarto je 10 lipca 1865 r. Z miasta dostać się tutaj można było konnym omnibusem, a w dni świąteczne również kursującym po Odrze statkiem. Z trudem zdobywane zwierzęta umieszczano wówczas w dość jeszcze prymitywnych budynkach.

Obiekty przystosowane do potrzeb ogrodu zoologicznego wzniesiono u schyłku XIX w. Wybudowano wtedy istniejące do dzisiaj: ptaszarnię, słoniarnię, małpiarnię i tzw. Dom Przyrody, przekształcony obecnie w nowoczesne herpetarium i wiwarium oraz stację hodowlano-badawczą.

W pierwszym dziesięcioleciu XX w. nastąpił dynamiczny, wszechstronny rozwój Wrocławskiego ZOO. Nie poprzestano wówczas na pozyskiwaniu do kolekcji ciekawych okazów zwierząt. Wiele uwagi poświęcono dekoracji roślinnej obiektów hodowlanych, sprowadzając na teren ogrodu około 100 gatunków egzotycznych drzew i krzewów.

W latach kryzysu gospodarczego po I Wojnie Światowej Wrocławskie ZOO podupadło i w 1921 r. zostało zlikwidowane. Działalność podjęto ponownie po 6 latach. 1 maja 1927 r. na terenie ogrodu zoologicznego znowu pojawili się zwiedzający. Wraz ze wzrostem koniunktury pobudowano kolejne, nowe obiekty dla małp, niedźwiedzi, żubrów i antylop. Dalszy rozwój przerwała II Wojna Światowa. Pod jej koniec, w czasie oblężenia ogłoszonego twierdzą Wrocławia, zagładzie uległ zwierzostan, a budynki i inne obiekty zostały zrujnowane.

Po wojnie starania o reaktywację Wrocławskiego ZOO podjął tutejszy Uniwersytet. Dzięki tym zabiegom w lipcu 1948 r. ogród znowu otworzył swoje podwoje dla zwiedzających. Kolekcja zwierząt była wówczas bardzo uboga, liczyła zaledwie 150 szt. reprezentujących 60 gatunków.

Zaczął się nowy okres systematycznego i szybkiego rozwoju placówki. W 1956 r. decyzją rządową powiększono jej obszar z 13 do 30 ha. Podjęto szereg inicjatyw hodowlanych, zainicjowano akcję popularyzatorską i działalność naukową. ZOO zdobyło sobie setki tysięcy oddanych sympatyków, którzy regularnie i tłumnie nie tylko odwiedzają ogród, ale niejednokrotnie pomagają rozwiązywaniu wielu jego trudnych problemów.

Ogród zoologiczny we Wrocławiu zyskał uznanie nie tylko mieszkańców miasta i regionu. Stał się znany w kręgach fachowców na całym świecie. Od 1970 r. jego przedstawiciel jest członkiem Międzynarodowej Unii Dyrektorów Ogrodów Zoologicznych, we wrocławskiej placówce odbywają się światowe sympozja i kongresy pracowników ZOO. Tę pozycję zawdzięcza ona prowadzonym pracom naukowo-hodowlanym i popularyzatorskim, a także bogatej, nawiasem mówiąc, największej w Polsce kolekcji zwierząt. Składa się na nią obecnie około 4000 osobników, reprezentujących 575 gatunków. W tej kolekcji liczni są przedstawiciele gatunków nie występujacych już w naturze, bądź tych, którym grozi zagłada. Około 100 gatunków w warunkach Wrocławskiego ZOO regularnie się rozmnaża, powiększając liczbę żywych pomników przyrody.