1950 3月1日，西郊公園正式開園。為了準備西郊公園的開放，西郊公園管理處將對公園內的圍欄、牡丹亭、颶風館、動物園動物館進行修繕。對鳥籠、鹿棚、猴山、永路進行了整修，增加了壹些小動物，購置了黃雀、花束、金翅、和平鳥、雀、火雞、鷹、鶴、鵝等鳥類和鹿、狼、鼠、豹等動物。國家領導人還向動物園捐贈了亞洲象、猞猁、長臂猿、黑熊、大耳羊、麋鹿、印度犀牛等珍貴動物進行飼養和展覽。1952將戰爭年代國家領導人騎過的馬“菊青”、“紅騾”、“鐵青馬”送給動物園飼養展覽，並將三匹馬的史料調入動物園展覽宣傳。
1951 5月，北京市人民政府薛子正秘書長批示公園工作:西郊公園前景廣闊，要建成大型動物園。如果有機會，可以派人去蘇聯和東歐各民主國家考察，向他們學習擴建首都動物園。1952 165438+10月5日，西郊公園首次派出以西郊公園園長為團長的五人考察團赴蘇聯、波蘭、東歐國家參觀學習動物園，歷時三個月。同時帶來了華南虎、豹、棕熊、獼猴、蟒蛇、金公雞、銀雞、鸚鵡等30多種動物進行交換，從而建立了國際動物交換關系。1953年2月，蘇聯中央動物部和德意誌民主共和國萊比錫動物園首次來園參觀，共有10余種48只動物。其中，白熊、白狐、美洲獅、斑狗、黃禿鷲都是首次在中國飼養和展出的珍稀動物。之後與波蘭、捷克斯洛伐克、匈牙利、羅馬尼亞等東歐國家以及朝鮮、越南等國進行了廣泛的動物交流。後來又與日本、緬甸、印度、印度尼西亞等國建立了國際動物交換關系。
動物的飼養和管理通過調查、探索和學習國外的先進經驗，正在逐步向科學化、系統化的方向發展。20世紀50年代初，北京農業大學獸醫系的壹位老師被聘為獸醫顧問，後來又聘請了在美國留學的獸醫黃為顧問。1951年後，來自北京大學、北京農業大學、中山大學、四川大學的15名大學生來到園區，對野生動物飼料和飼養管理進行初步的科學實驗和探索。1954年6月，經北京市政府批準，市園林部門邀請蘇聯莫斯科動物園園長、獸醫來園講學，舉辦了為期33天的動物管理培訓班。公園裏有14名參與者。4月65438日至4月0956日，園區成立科研工作組，重點開展大熊貓、金絲猴、黑天鵝、丹頂鶴等珍稀動物的繁殖工作。
隨著動物種類和數量的發展，動物園的基礎設施建設也發展迅速。從1950開始，老動物園的設施進行了改造，1952改成了小動物園。此外，大象屋、獅子屋、黑熊山、猴子屋、猛禽吧、水禽湖、鳴禽屋、草原居住者花園、獅虎山、河馬屋、犀牛屋、熊貓屋、長頸鹿屋等23個建築(包括壹個重建)相繼建成。動物館總建築面積約7000平方米，遊樂場面積4萬多平方米，投資300多萬元。逐步將動物館從園區東部向園區中西部擴展。除了修建動物房，還將利用舊房改建飼料房和獸醫房，同時對園區道路進行維修，增加供水供電，新建排汙設施。1952年，北京展覽館建成，在西郊公園東側占地約11公頃。
1953之後，從國外交換回來的動物和國內收集的動物數量急劇增加。為了預防動物疾病，有必要對新引進的動物進行隔離檢疫。經市園林局批準，西郊大石廠(白石橋路南口)改造為西郊公園動物養殖場。