据1906年7月的《大公报》报道，被清廷派出赴东西洋各国考察政治的镇国公载泽、户部侍郎戴鸿慈、湖南巡抚端方等五大臣归国，从德国买回了一批动物，包括1头大象、2头狮子、3只老虎、4只熊等，总共装了59个笼子。
　　五大臣回国一个多月后，清廷正式宣布预备立宪。而成立动物园算是预备立宪后社会呈现的新气象之一。
　　1906年时，北京动物园还是农工商部的农事试验场。当时农事试验场中建有实验室、农器室、蚕室等，并附设动物园、植物园、车厂、咖啡馆、照相馆等，总面积约71公顷。动物园工作人员较少，其中咖啡馆在场西部，家具都是洋式的。在光绪末年，咖啡馆的陈设分为男座和女座，男座与女座之间用玻璃屏挡着。咖啡馆内可容纳300多人，其中的茶每壶8个铜子。小食有鸡蛋、饽饽及西洋点心，每碟都是12个铜子。随着五大臣带回的动物进驻，这里很快就热闹起来。
　　1908年，农事试验场全部建成开放，人们在其中除了可以参观动物，还可以在植物园内欣赏花草，在亭台楼阁里品茶、休息，在湖内泛舟。
　　慈禧头一次见到狮子后特别奇怪地问左右的人：“画师画的狮子不是全身有毛的吗？真是百闻不如一见。”看到老虎后，慈禧又问道：“这虎很是瘦弱，莫非月粮不足？”她还交代总管说：“要是把老虎饿死了，要看守的人偿命。”1911年辛亥革命胜利后，动物园状况越来越差。1936年时，园内饲养的动物种类仅维持在100种左右（含淡水鱼）。抗日战争全面爆发后，仅有的一头大象因饥饿而死，园内的狮、豹又以防空为借口被全部毒死。到新中国成立前夕，园内只剩下13只猴子、3只鹤和1只瞎眼鹏鹊。
　　1949年2月，北京市人民政府接管了当时名为“北平市农林实验所”的北京动物园后，将其更名为“北平市农林实验场”，后又定名为“西郊公园”。1955年4月1日，西郊公园正式改名为“北京动物园”。