Zoologická zahrada byla otevřena na jaře roku 1949. Založena však byla již o rok dříve. Vznikla z iniciativy skupiny milovníků zvířat, kterou kolem sebe soustředil podmokelský obchodník a zoolog Ludvík Grác. Vybralo se pro ni úžasné místo v překrásném prostředí lesoparku na Pastýřské stěně, kde v letech 1919 - 1925 provozovala podmokelská Pilzova divadelní společnost lesní divadlo, a kde v roce 1936 vystavěl Horský spolek pro České Švýcarsko mládežnickou ubytovnu. Ta se později stala sídlem správy zoo i několika teplomilných druhů zvířat.

Zřízení zoo předcházelo podání návrhu na městský národní výbor. Návrh byl přijat a děčínští občané se s nadšením pustili do budování. Vše se stavělo převážně brigádnicky, mnohdy ale chyběly finanční prostředky a také zkušenosti. V době vzniku děčínské zoo totiž byly v Československu jen čtyři zoologické zahrady, pouze dvě z nich pak byly založeny už před válkou.

Prvními stavbami byly těsně vedle sebe umístěné volné voliéry s přední stěnou z pletiva určené pro drobné exotické ptactvo a naproti nim podobné pro dravce. Postavila se stáj pro koně a se zvyšujícím se počtem zvěře postupně vznikaly další klece, ohrady a rybník pro vodní ptactvo. Ve správní budově, která byla jedinou vytápěnou stavbou v zoo, vznikla terária a akvária a také prostory pro opice. I když byl rozvoj v prvních letech existence zoo poměrně rychlý, vždy vadil nedostatek budov a ubikací pro přezimování zvířat. Nově získaná zvířata byla velmi často umisťována pouze provizorně, což se projevovalo na úmrtnosti i nízkých odchovech. 

Pro zoo byla původně vyměřena plocha zhruba 8 ha, při vzniku ale byly využity jen 2 ha. V prvých letech existence zoo bylo chováno přibližně 50 druhů zvířat. Nejpočetněji bylo zastoupeno ptactvo a drobní savci převážně z fauny Československa. Postupně se ale skladba chovaných zvířat rozšiřovala. Z nejvýznamnějších zvířat v počátcích historie zoo můžeme jmenovat například medvědy malajské, v té době jediné v naší republice, opice rhesus, paviány, medvědy hnědé, karpatské vlky, kteří se pravidelně rozmnožovali, thajvanského jelena siku z přímého importu, muflony, daňky, supa bělohlavého, bažanty, čápy, volavky a další.

V současné době zaujímá děčínská zoo plochu 6 ha. Chová přibližně 450 kusů zvířat ve více než 150 druzích. Hlavním záměrem je chov vzácných a málo známých druhů zvířat, se kterými se v naší zemi jinde nesetkáme. Třebaže se od svého vzniku významně rozšířila, patří k menším, ale díky svému umístění v lesním prostředí také k nejkrásnějším zoologickým zahradám v republice. Zoo je zapojena v patnácti programech EEP (Evropské záchovné programy) je členem UCSZ (Unie českých a slovenských zoologických zahrad), IZE (Mezinárodní asociace zoo-pedagogů), WAZA (Světová asociace zoo a akvárií), EAZA (Evropská asociace zoo a akvárií), ISIS (International Species Information System) a také FFI  (Fauna & Flora International).

Příjemné prostředí lesoparku je ideálním místem pro rodinný výlet. Právě na tuto cílovou skupinu se děčínská zoo v poslední době zaměřuje nejvíce. Návštěvníkům nabízí netradiční pohled do světa zvířat, ale také netradiční hry pro děti i dospělé. Na první pohled si vás jistě získají makakové chocholatí přírodním výběhu plném lanových prolézaček a svou impozantností určitě zapůsobí i pár takinů indických. U křehké vikuni byste asi neuhádli, že se díváte na zvíře s nejjemnější srstí na světě. A obří kapybary? Věřte nebo ne, jsou to vlastně příbuzné vašich domácích morčat. Na své si v Zoo Děčín přijdou i milovníci ptactva - drobní a pestře zbarvení pěvci Indonésie vám v Ptačím domě budou volně poletovat nad hlavou. Nejsou to jediní obyvatelé tohoto pavilonu, dělí se o něj se vzácnými velkými papoušky kakadu nebo se zoborožci vrásčitými.
Další obyvatelé děčínské zoo: tapír jihoamerický, levhart obláčkový, kočka rybářská, jeřáb mandžuský, kozorožec kavkazský, ara vojenský, kapybary vodní, norek evropský, mravenečník velký, prase visajanské, veverka Prévostova… 

Zoo Děčín je rájem pro děti. K vydovádění zde mají velký dětský areál s průlezovým hradem a horolezeckou stěnou. Velkou zábavu si užijí také v dětské kontaktní zoo ale i při samotné prohlídce. Areál zoo zdobí spousta interaktivních zařízení, díky nimž mohou zoo vnímat všemi smysly. K dispozici je i několik naučných stezek (Ptačí stezka, která hravou formou mapuje ptačí říši našich lesů, luk a polí nebo Stezka stromů, která mapuje zeleň rostoucí v zoo).
Pro školní kolektivy má Zoo Děčín v nabídce několik interaktivních výukových programů. V místní ZooŠkole najdou zábavu i poučení jak žáci základních a středních škol, tak předškoláci nebo klienti ústavů sociální péče. V jednotlivých programech děti pracují se živými zvířaty, spoustou přírodnin i zvukovými nahrávkami.  

Služby : parkoviště pro návštěvníky přímo u zoo, WC/bezbariérové WC, permanentní vstupenky, občerstvení Bamburger, možnost zapůjčení dětských vozíků - bližší informace podá obsluha recepce, WIFI - nezaheslovaná síť pro návštěvníky - v dosahu občerstvení U kamzíka, prodej upomínkových předmětů, dětské hřiště, kontaktní zoo, komentované krmení zvířat, průvodcovská služba na objednávku, výukově-zážitkový program na objednávku, interaktivní stezky (medvědí, ptačí, apod.), některé služby aktivní pouze v hlavní sezoně (info tel.: 412 531 164), bezbariérová část pouze u kratší prohlídkové trasy, (celá prohlídková trasa je vedena i lesním terénem – není vhodné pro vozíčkáře).