1958年5月5日に開園された自然動物公園で、恩賜上野動物園(1882年)、葛西臨海水族園（1989年）、井の頭自然文化園（1942年）と並ぶ、4つの東京都営の動物・水族園の一つ。多摩丘陵を利用した総面積52.3haの広大な敷地に、「アジア園」「オーストラリア園」「アフリカ園」「昆虫館」の4つのテーマゾーンからなる。特徴の一つは、バスで生息域へ入り、ガラス越しにライオンの生態をつぶさに観察する「ライオンバス」。初代園長のアイデアで、64年から日本で初めて運行が始まり、サファリ式の動物園の原型として、人気の目玉となっている。さらに地上15mの上空のロープを、オランウータンが空中散歩する「スカイウォーク」は、2005年から公開され、動物本来の生態を生かした新たな行動展示として、注目を集めている。また08年5月5日の開園50周年を迎えるにあたり、アジアの水辺に生息する動物を中心に展示する広さ2haの「アジアの沼地」が、5月より公開された。なお、上記の4園の管理運営は東京都建設局から、06年より(財)東京動物園協会に委ねられている。