במקום בו נמצא גן החיות כיום, הוקם באביב 1890 ה"ביבר" (the Menagerie). ראש מחלקת הפארקים של ניו יורק, ג'ורג' ו. בראונר, תרם במאי 1890, זמן קצר לאחר מינויו, שלושה דובים צעירים ממין דוב שחור אמריקני לעיר ניו יורק. בעקבותיו תרם גזבר המדינה הארי אדמס שלושה איילים לבנים, ובאוקטובר אותה שנה נתרמו שני דובים נוספים ושועל. ב-1893 כבר נמנו בביבר שבעה כלבי ים, ביזון אחד מעזבונו של סמיואל ב. דורייה, שלושה שועלים אדומים, שלושה דובים, פרה קדושה הודית, שני איילים לבנים, חמישה איילים אדומים, שבעה כלבי ים ובין 12 ל-15 טווסים.
כל בעלי החיים הוחזקו במכלאות שהוקמו קודם לכן, בשנות ה-60 של המאה ה-19, במטרה להחזיק בהן כבשים. עד סוף המאה נתרמו חיות רבות נוספות לביבר.
הקמת גן החיות
בשנת 1935, לאחר השגת מימון ממינהל קידום העבודות (Works Progress Administration) מנהל הפארקים של העיר רוברט מוזס הרס את המחלבה, מכלאת הכבשים והביבר, על מנת לפנות מקום להקמת גן חיות. האדריכל איימר אמבורי השני תכנן חצי סהר של בנייני אבן, הבנויים סביב בריכה המיועדת לחיות ים. הבניינים הציגו תרחישים מספרו של רודיארד קיפלינג - ספר הג'ונגל.
הגן נפתח ב-3 ביולי1935 ונחשב באותה עת לגן מודרני ומתקדם.
לאחר שהוקם סבל הגן מתקציב פיתוח דל ועם השנים מצבו התדרדר. כמו כן התפתחה עם השנים הגישה שתנאי האחזקה של בעלי החיים צריכים להיות אנושיים ככל האפשר ועל כן הוחלט בשנות ה-80 לשפץ את גן החיות.
שיפוץ גן החיות
שיפוץ גן החיות החל באוגוסט 1989 ועלה כ-37 מיליון דולרים. במהלך השיפוץ שומרו הקירות החיצוניים של המבנים שתכנן איימר אמבורי, אולם פנים המבנים נהרס ונבנה מחדש, במטרה ליצור תנאים יותר הומניים לבעלי החיים.
כיום
בגן החיות מוצגות שלוש תֶמות: הבניין הדרומי מכיל את "עולם בעלי החיים" - תערוכה המציגה את הרבגוניות של בעלי החיים על פני כדור הארץ. הבניין האמצעי, שהיה בעבר ביתם של הפילים, מציג כיום "אורחות (בעלי) חיים" - תערוכה המציגה בעלי חיים בעלי אורח חיים יוצא דופן וכיצד הם משתלבים בסביבתם ומגיבים אליה. הבניין הצפוני מציג את התערוכה "בעלי החיים בחיינו" - תערוכה המתארת כיצד משפיעים בעלי חיים על החיים ה"יומיומיים" של האדם (חיי המסחר והתרבות).
מטרת התערוכות היא לעורר בקרב ילדים עניין ומודעות סביבתית. במסגרת תערוכת "עולם החיות" ישנו נתיב שבו הולכים המבקרים ורואים כלבי דינגו, קיפודים, וולאבים, מונטיאק הציצית, ופנדות אדומות בשחזור של סביבתם הטבעית.
חיות מבויתות מוצגות בתעורכת "בעלי החיים בחיינו" והילדים יכולים ללטפן.
נכון לשנת 2006 מצויים בגן החיות כ-400 בעלי חיים מ-80 מינים שונים.
