O Zoológico de Belo Horizonte foi inaugurado em 25 de janeiro de 1959, chamado de “Parque Zoo-Botânico de Belo Horizonte”, durante o governo municipal de Celso Mello Azevedo. No projeto original da construção de Belo Horizonte, o Zoo estava previsto no local onde funciona hoje o Clube Minas Tênis I. No entanto, durante algum tempo, funcionou no Parque Municipal Américo Renné Giannetti como um pequeno zoológico, com exposição de algumas aves e pequenos mamíferos. Somente no final da década de 50, houve a instalação definitiva do Jardim Zoológico de Belo Horizonte em uma ampla área verde da Pampulha, que tinha sido reservada para ser um clube de golfe.

Da implantação até a inauguração passaram-se alguns anos. Mesmo depois de inaugurado, as construções e reformas do Zoológico eram realizadas com poucos recursos e o plantel de animais era mantido através de doações. Nas décadas de 70 e 80, foi possível realizar outras melhorias, como a construção da Portaria da Pampulha e o início da recuperação das áreas verdes. Nesse período foram construídos novos recintos e adequação de outros, que vieram oferecer melhores condições para os animais e segurança para os funcionários. Além disso, o Zoológico passou a contar com um corpo técnico qualificado e um planejamento mais adequado para a manutenção do acervo de animais. Deu-se início à modernização do Zoo.

A aquisição e permuta de animais passou a ser controlada por órgãos ambientais, mantendo o controle rígido das espécies e de regras sanitárias. Desde então o Zoo passou a participar de uma rede que lida com a conservação das espécies da fauna silvestre e que traça planos de manejo e diretrizes que são seguidas por entidades de conservação nacionais e internacionais.

Em 1991, foi criado o Jardim Botânico que, junto com o Jardim Zoológico, passou a fazer parte da antiga Fundação Zoo-Botânica de Belo Horizonte. Melhorias continuaram a serem feitas, tanto na sua infraestrutura quanto na área de pesquisa, reprodução, educação e capacitação de seus funcionários. Foram construídos novos recintos: primatas brasileiros, pássaros coloridos e o Aquário do Rio São Francisco, além de espaços para desenvolver atividades educativas, como a Casa de Educação Ambiental, a Casa de Répteis, o Borboletário, a Zooboteca e o Jardim Japonês. Várias reformas foram realizadas: recintos dos rinocerontes, gorilas e hipopótamos, Casa de Répteis, Praça Nacional, Praça das Aves, recintos dos elefantes e das girafas. O Hospital Veterinário passou a ter uma boa estrutura para desenvolver a medicina preventiva e curativa. Em 2017, a Fundação Zoobotânica e a Fundação de Parques Municipais passaram por um processo de fusão, dentro da reforma administrativa da Prefeitura de BH, sendo criada a Fundação de Parques Municipais e Zoobotânica.