Accanto al museo di storia naturale, già nel 1881, iniziò la costruzione dello zoo che divenne presto un'attrazione molto popolare per la popolazione giapponese. Sotto in controllo governativo ha sempre mantenuto prezzi di accesso accessibili, anche per rimarcare le finalità didattiche del parco naturale.

Durante la Seconda Guerra Mondiale lo zoo fu vittima di una vera e propria tragedia: nel timore che a causa dei bombardamenti americani alcuni animali pericolosi potessero fuggire, le autorità ordinarono il loro abbattimento. Il personale del parco naturale si oppose all'ordine di esecuzione degli animali proponendo soluzioni alternative, come il trasferimento degli animali in zone più sicure ma non si riuscì a trovare una soluzione e molti animali furono uccisi, anche loro vittime della guerra.

Dopo la guerra lo zoo è stato ricostruito ed è stato recentemente modernizzato, le gabbie sono state sostituite da zone che provano a ricreare l'habitat naturale degli animali in modo da migliorarne la qualità della vita.

Oggi lo zoo ospita circa 3000 animali in rappresentanza di più di 400 specie.

Gli animali più popolari sono la tigre di Sumatra e i due Panda, dono della Cina ed arrivati nel parco nel 2011.