Zanim powstał współczesny ogród, istniał na Wawelu zwierzyniec. Przebywały w nim m.in. małpy, wielbłądy, lwy, lamparty i wiele gryzoni. Kiedy król Zygmunt III Waza przeniósł swoją siedzibę z Krakowa do Warszawy, zwierzyniec przeżył upadek. W XVIII i XIX wieku powstawały zwierzyńce w różnych miejscach Krakowa, np. w Parku Krakowskim. Działacze Krakowskiego Oddziału Towarzystwa Przyrodniczego im. Mikołaja Kopernika – inż. Wincenty Wober, dyrektor Kazimierz Maślankiewicz, Leon Holcer i dr Karol Łukaszewicz wpadli na pomysł, aby ogród zoologiczny umieścić w Lesie Wolskim, tuż obok klasztoru Kamedułów na Bielanach.
Otwarcie ogrodu nastąpiło 6 lipca 1929 r. w obecności prezydenta Rzeczypospolitej, prof. Ignacego Mościckiego. W dniu otwarcia w zoo znajdowały się 94 ssaki, 98 ptaków i 12 gadów. Od otwarcia do 1966 roku dyrektorem zoo był Antoni Koziarz