Потом городская Дума отдала зоопарку 23,2 га земли шулявских пустырей на тогдашней окраине города напротив недавно построенного КПИ. Новоселье произошло в 1913 году, а через 6 лет зоосад был признан госсобственностью — ему выделили средства на закупку животных.


За период фашистской оккупации из зоопарка были вывезены в Германию все ценные животные, а вольеры-бассейны разрушены.


После освобождения Киева было решено провести реконструкцию зоопарка — 25 мая 1950 года горисполком утвердил план реконструкции и расширения зоопарка, однако полностью он осуществлен не был. В 1969 году по новому проекту (арх. Михайлова) было закончено строительство центрального входа с помещениями для касс и экскурсбюро, а в 1970-м сдана в эксплуатацию котельная, установлены скульптуры бизона и львов (автор — Юрий Рубан) у центрального входа, закончено строительство павильона птиц. Небольшой акватеррариум появился в 1972 году, комплекс для приматов — в 1976-м, а «Остров зверей» — в мае 1982 года.


В 1983 году постановлением Совета Министров УССР Киевскому зоопарку предоставлен статус государственного зоологического парка, и он включен в сеть территорий и объектов природно-заповедного фонда. Сегодня он входит в Европейскую ассоциацию зоопарков, занимает территорию в 35 га, а в его коллекции насчитывается 3 тысячи представителей фауны со всего мира, за которыми присматривают около 300 специалистов.