Quando il Philadelphia Zoological Garden aprì per la prima volta le sue porte vittoriane il 1 luglio 1874 a oltre 3.000 visitatori, era l’unica istituzione del suo genere nel Nuovo Mondo. Lo zoo è iniziato con varie mostre contenenti 200 mammiferi tra cui bufali, cervi, lupi, volpi, orsi e scimmie, oltre a 67 specie di uccelli e 15 rettili. Rettili e piccoli mammiferi furono ospitati nel Solitude, un palazzo costruito da John Penn nel 1785., Una carrozza era situata all’ingresso per i cavalli che avevano trasportato i visitatori allo zoo. Il paesaggio e l’architettura imitavano un’atmosfera da giardino vittoriano che è ancora rappresentata negli attuali giardini dello zoo.

La Centennial Exposition del 1876 si tenne a Fairmount Park, a pochi isolati dallo zoo di 33 acri (13 ettari). Il presidente degli Stati Uniti Ulysses S. Grant aveva officiato all’Esposizione e visitato lo zoo il 23 aprile., Nel 1876 le presenze allo zoo aumentarono a quasi 680.000 visitatori, un aumento del 36 per cento rispetto all’anno precedente, e stabilirono un record che sarebbe rimasto ineguagliato fino a quasi 858.000 visitatori nel 1951.

Il Penrose Research Laboratory fu fondato nel 1901. Il primo del suo genere in qualsiasi zoo, il Penrose Research Lab ha contribuito a ridurre il tasso di malattia, aumento del vigore e longevità tra gli animali dello zoo. Nel 1901, il laboratorio iniziò a eseguire necroscopie su ogni animale dello zoo che si ammalò e morì. La storia della medicina preventiva del laboratorio rifletteva la lungimiranza del Dr. Charles B. Penrose e del Dr., Cortland Y. White, professori presso la Scuola di Medicina dell’Università della Pennsylvania.

Lo zoo ha ricevuto i visitatori della ferrovia presso la Zoological Garden station sulla 34th Street e Girard Avenue dalla sua apertura nel 1874 fino alla chiusura della stazione nel 1902. Dal 2013, i funzionari dello zoo hanno lavorato per far restaurare e riaprire la stazione, per aumentare potenzialmente le presenze e alleviare i problemi di parcheggio nei giorni più affollati.,

Zoo di Philadelphia ha sviluppato un distinto programma di allevamento negli anni ed è accreditato con molti primati, tra cui: il primo successo di una nascita di un orango e una scimmia in uno zoo degli stati UNITI nel 1928, il primo ghepardi nato in uno zoo nel 1956, il primo successo di una nascita di un echidna in Nord America nel 1983, e il primo successo di una nascita di un lontre giganti in Nord America nel 2004. Il primo martin pescatore di Guam allevato dai genitori è stato allevato allo zoo nel 1985.,

Lo Zoo di Philadelphia ha anche aperto la strada alla prima gestione in cattività dei fenicotteri sotto la direzione del curatore emerito John A. Griswold. Attraverso tecniche di alimentazione innovative, lo zoo è stato il primo a ottenere la pigmentazione rosa e rossa di questi uccelli. Lo zoo è stato il primo ad allevare con successo fenicotteri cileni e maggiori in cattività.,

Il serpente albero marrone è stato introdotto sull’isola di Guam nel 1940, e di conseguenza, le specie di uccelli endemiche dell’isola sono state portate all’estinzione in natura dal serpente invasivo. Nel 1983, il Guam Bird Rescue Project è stato guidato dallo Zoo di Philadelphia nel tentativo di salvare il martin pescatore di Guam e il Guam rail, due specie autoctone ancora presenti in numero sufficiente per beneficiare dell’intervento., Il piano di salvataggio prevedeva la cattura di tutti i martin pescatori e le rotaie su Guam, insieme allo sviluppo di un programma di gestione in cattività. L’allevamento in cattività è stato effettuato negli zoo degli Stati Uniti nel tentativo di salvare le due specie dall’estinzione fino a quando la reintroduzione è diventata fattibile.

La mattina presto del 24 dicembre 1995, un incendio nell’edificio World of Primates uccise 23 animali, tra cui un gruppo familiare di sei gorilla di pianura occidentali, un gruppo familiare di tre oranghi, quattro gibboni dalle mani bianche e 10 lemuri (due lemuri ruffed, sei lemuri dalla coda ad anello e due lemuri mangusta)., Tutti erano membri di specie in via di estinzione. Gli animali sono morti nel sonno per inalazione di fumo (avvelenamento da monossido di carbonio); nessuno è stato bruciato. 10 primati ospitati in un edificio adiacente, la Discovery House, sono sopravvissuti. Al momento dell’incendio, le apparecchiature di rilevamento esistevano solo nel 20% degli edifici dello zoo; l’edificio dei primati, che era stato costruito nel 1985, non era uno di questi. Nei 10 mesi successivi all’incendio, lo zoo ha installato apparecchiature di rilevamento antincendio in tutti gli edifici per animali.,

il 1 ° luglio 1999, lo zoo aperto un nuovo primate mostra con 2,5 ettari (10.000 m2) di aree interne ed esterne con 10 specie di primati, tra cui Sumatran orangutan, gorilla di pianura occidentale, lemuri, langurs, e gibbons. Nel 2006, lo zoo ha aperto una nuova mostra big cat in mostra leoni, tigri siberiane, leopardi dell’Amur, leopardi delle nevi, puma e giaguari in spazi espositivi che ricordano i loro habitat naturali., Il 30 maggio 2009, lo zoo ha aperto una nuova voliera con due uccelli che sono estinti in natura: il Guam rail e il martin pescatore di Guam. Nel luglio 2009, gli ultimi due elefanti, entrambi africani, sono stati trasferiti in un santuario.

Nel 2010, una mostra speciale chiamata Creatures of Habitat è stata inaugurata con 10 stazioni di animali in tutto lo zoo, con animali in via di estinzione rappresentati da più di 30 statue di mattoncini Lego a grandezza naturale. Le statue sono state create dall’artista professionista certificato Lego Sean Kenney.,

Lo Zoo di Philadelphia ha aperto Treetop Trail nel 2011, il primo componente del suo sistema Zoo360 animal exploration trail. Zoo360 è una rete di sentieri a maglie trasparenti, costituiti da strutture sopraelevate e a livello del suolo, lungo le quali gli animali possono esplorare lo zoo lontano dai loro recinti. Le aggiunte successive al sistema includono il Great Ape Trail, Big Cat Crossing, Gorilla Treeway e Meerkat Maze.

Il 13 aprile 2013, lo zoo ha aperto KidZooU sul sito della vecchia casa Pachiderma., Conosciuto anche come Hamilton Family Children’s Zoo e Faris Family Education Center, è uno dei più grandi progetti intrapresi dallo zoo e sostituisce il vecchio Zoo per bambini aperto da oltre 50 anni prima. KidZooU è notevole per molte caratteristiche ecologicamente consapevoli, come giardini pluviali e cisterne, pozzi geotermici, e tetti verdi, che lo rende la prima mostra certificata LEED allo zoo.

Il 29 dicembre 2016, Zenda, il più antico leone africano nella popolazione dello zoo degli Stati Uniti, è stato eutanasia a seguito di un’improvvisa perdita di appetito e problemi di salute. Zenda aveva 25 anni., Il 20 febbraio 2018, Coldilocks, un orso polare di 37 anni è stato eutanasia dopo aver declinato la salute, inclusi potenziali problemi al fegato e alla colonna vertebrale. L’età media per un orso polare in natura è di 23 anni.

Nel 2019, lo zoo ha aperto WildWorks, un percorso di corde alte 34 piedi (10 m) con ponti, corde e ostacoli. I partecipanti indossano imbracature da arrampicata. Sono disponibili due corsi, ciascuno progettato per una diversa fascia di età e livello di abilità. È disponibile anche un sistema più piccolo per bambini sotto i 48 pollici (120 cm).