XX საუკუნის დასაწყისში თბილისში კავკასიის ცხოველთა სააკლიმატიზაციო საზოგადოება ფუნქციონირებდა. საზოგადოება ველურ ცხოველებს ინახავდა, თუმცა ზოოლოგიური პარკის სტატუსი მინიჭებული არ ჰქონდა.
თბილისის ზოოპარკის ისტორია 1927 წლის 10 თებერვლიდან დაიწყო, როდესაც მშრომელთა დეპუტატების თბილისის საქალაქო საბჭოს აღმასრულებელი კომიტეტის დადგენილებით, აღნიშნული საზოგადოების ბაზაზე დაარსებულ იქნა ზოოლოგიური პარკი და მას ვერის ხეობაში 70 ჰა ოდენობის მიწის ფართობი გამოეყო.
ზოოპარკის პირველი დირექტორი გ.ა. ჰანსონი გახდა.

თავდაპირველად ზოოპარკში გათვალისწინებული იყო შემდეგი განყოფილებები:
- კავკასიის ანუ მხარეთმცოდნეობის;
- სსრკ-ს ფაუნის;
- ეგზოტიკური ცხოველების;
- სასოფლო-სამეურნეო ცხოველების.
1931 წელს ზოოპარკში დაარსდა პარაზიტოლოგიის ლაბორატორია და ზოოლოგიური მუზეუმი.
1935 წელს ი. ჯანდიერის თაოსნობითა და ხელმძღვანელობით ზოოპარკს ბიოლოგიური სადგურიც დაემატა, რომელიც მოგვიანებით (1938 წელს) თსუ-ს გადაეცა.
თბილისის ზოოპარკს ველური ცხოველებით ე. წ. „ზოოცენტრი" ამარაგებდა, რომლის ფილიალებიც საბჭოთა კავშირის სხვადასხვა კუთხეში იყო განთავსებული.
ზოოპარკში სხვადასხვა დროს ცნობილი მეცნიერი მუშაობდა: საკმარისია დავასახელოთ ცხოველთა ფიზიოლოგიის სკოლის ფუძემდებელი საქართველოში, აკად. ივანე ბერიტაშვილი, რომელიც პრიმატებზე სამეცნიერო ექსპერიმენტებს ატარებდა.
დროთა განმავლობაში თბილისის ზოოპარკმა ძალიან ბევრი და მნიშვნელოვანი ცვლილება განიცადა. ზოგადად იცვლებოდა მსოფლიო ზოოპარკების სტრუქტურა და მათთან ერთად იცვლებოდა თბილისის ზოოპარკიც. ამჟამად თბილისის ზოოპარკში შემდეგი განყოფილებები ფუნქციონირებს:
- მტაცებლებისა და პრიმატ-მღრღნელების;
- ფრინველების;
- ჩლიქოსნების;
- ეგზოტარიუმის (რეპტილიების, ამფიბიებისა და თევზების);
- ბავშვთა საგანმანათლებლო ცენტრის.
საგრძნობლად გაიზარდა ცხოველების რაოდენობაც და დღესდღობით თბილისის ზოოპარკში ჩვენი ქვეყნისა და მსოფლიოს სხვადასხვა კუთხეებიდან ჩამოყვანილ ცხოველთა 300-მდე სახეობა შეგიძლიათ მოინახულოთ. მათ შორის: თეთრი მარტორქა, თეთრი ვეფხვები, თეთრი ლომები, უსურიის ვეფხვი, გარეული აფრიკული ძაღლები და სხვა. რომელებიც მსოფლიოს ერთ-ერთ უიშვიათეს ცხოველებს წარმოადგენენ და ველურ ბუნებაში მცირე რაოდენობითღა არიან დარჩენილნი. 2007 წელს თბილისის ზოოპარკში, კავკასიაში პირველი ზღვის აკვარიუმი გაიხსნა.
თბილისის ზოოპარკში დაბადებული იაგუარები / 16.09.2011
ჩვენი მისია
ველური ბუნების დაცვისა და მისი კონსერვაციისთვის ხელის შეწყობა ცხოველთა საუკეთესო მენეჯმენტის, საგანმანათლებლო პროგრამებისა და სამეცნიერო ქმედებების დანერგვის გზით.
ჩვენი სტრატეგია
- ცხოველთა კეთილდღეობისთვის არსებული ექსპოზიციების განახლება და ახლების შექმნა ცხოველის ბუნებრივი გარემო პირობების გათვალისწინებით;
- ცოცხალი კოლექციის გამდიდრება;
- ცხოველთა გენოფონდის შექმნა;
- ზოოპარკის სამეცნიერო სპეციალიზაცია;
- ზოოლოგიური პარკის საგანმანათლებლო ფუნქცია;
- ზოოლოგიური პარკის თანამშრომლების უსაფრთხოება;
- ვიზოტორებისთვის დასვენებისა და თავისუფალი დროის გატარება ბუნების შეცნობის პარალელურად;
- საერთაშორისო ორგანიზაციებთან ურთიერთობა და საერთაშორისო ორგანიზაციებში გაწევრიანება.