თბილისის ზოოპარკის ისტორია 1927 წლის 10 თებერვლიდან დაიწყო, როდესაც მშრომელთა დეპუტატების თბილისის საქალაქო საბჭოს აღმასრულებელი კომიტეტის დადგენილებით, აღნიშნული საზოგადოების ბაზაზე დაარსდა ზოოლოგიური პარკი და მას ვერის ხეობაში 70 ჰა(შემდეგ 120-მდე) ოდენობის მიწის ფართობი გამოეყო.
ზოოპარკის პირველი დირექტორი გაბრიელ განსონი გახდა.
თავიდან გათვალისწინებული იყო შემდეგი განყოფილებები: კავკასიის ანუ მხარეთმცოდნეობის, ყოფილი სსრკ-ის ფაუნის, ეგზოტიკური, სასოფლო-სამეურნეო ცხოველთა და სხვა.
ცხოველთა არსებობის ბუნებრივი გარემოს გათვალისწინებით, ზოოპარკში, შეძლებისდაგვარად, ხელოვნურად იქმნებოდა ბუნებრივთან მაქსიმალურად მიახლოებული პირობები (კლდეები, ჩანჩქერები, აუზები).
1931 ზოოპარკში დაარსდა პარაზიტოლოგიის ლაბორატორია. ამავე დროს შეიქმნა ზოოლოგიური მუზეუმიც.
1935 წელს ილია ჯანდიერის თაოსნობითა და ხელმძღვანელობით ზოოპარკში დაარსდა ბიოლოგიური სადგური, რომელიც 1938 წელს თსუ-ს გადაეცა. დიდი ყურადღება ექცეოდა ზოოპარკის ბინადართა ჰიგიენას, კვებასა და რეჟიმს, მათ მკურნალობას, გამრავლებას, განსაკუთრებით ბეწვიანი ნადირების მოშენებას. 1936 წელს არჩილ ჯანაშვილის რედაქციით გამოიცა თბილისის ზოოპარკის პირველი გზამკვლევი.
1938 წელს თბილისის ზოოპარკში მოსკოვიდან ჩამოიყვანეს პირველი სპილო – 3 წლის სპლიყვი სახელად მალკა, ასევე, შიმპანზე, ბეჰემოთი, ავსტრალიური და ამერიკული სირაქლემები, თუთიყუშები, ავსტრალიური შავი გედები და ა. შ. ეს დიდი მოვლენა იყო იმდროინდელი ზოოპარკის ცხოვრებაში: მთელი ქალაქი აჭრელებული იყო აფიშებით, რომლებიც თბილისელებს ახალი მობინადრეების შესახებ ამცნობდა. დღესდღეობით თბილისის ზოოპარკში ჩვენი ქვეყნისა და მსოფლიოს სხვადასხვა კუთხეებიდან ჩამოყვანილ ცხოველთა 300-მდე სახეობა შეგიძლიათ მოინახულოთ. მათ შორის: თეთრი მარტორქა, თეთრი ვეფხვები, თეთრი ლომები, უსურიის ვეფხვი, გარეული აფრიკული ძაღლები და სხვა. რომელებიც მსოფლიოს ერთ-ერთ უიშვიათეს ცხოველებს წარმოადგენენ და ველურ ბუნებაში მცირე რაოდენობითაა დარჩენილი. 2007 წელს თბილისის ზოოპარკში, კავკასიაში პირველი ზღვის აკვარიუმი გაიხსნა.
ეროვნული ბიბლიოთეკის ციფრული ფოტომატიანე თბილისის ზოოპარკის პირველი ბინადრების ფოტოებსაც კი ინახავს. მათ შორისაა სპილო მალკა და შიმპანზე, რომლებიც ზოოპარკის დირექტორ, წარმოშობით შვედ, გაბრიელ განსონთან ერთად არიან გადაღებული. ფოტოებიდან ასევე ირკვევა, რომ დამთვალიერებლებს პონით გასეირნებასაც კი სთავაზობდნენ.