亚洲象展区
上海动物园目前饲养有国内动物园少有的三代同堂的亚洲象家族。象展区包括象宫和象室外活动场两部分。象宫建成于1955年，是上海动物园第一幢永久性的动物馆舍，总建筑面积1550平方米，主要包括500平方米室内活动场、620平方米参观厅和100余平方米的4个门厅。室内活动场的东、西、南三面都是宽9米的参观厅，参观厅进出口的门厅东、西各有一个，南面分左右二个，南面二门厅间外有紫藤棚架相连。整个建筑的门窗都用杉木拼雕成具有民族风格的图形装饰。
象室外活动场设在象房建筑的东北面，占地4000平方米，内设240平方米的浴池和大遮阴棚架，四周用干沟与游人隔离。活动场地坪主要为略有起伏的泥地，并栽有树木，更适宜象泥浴、运动等活动。上海动物园的亚洲象一直是小朋友们的最喜爱的动物之一。
长颈鹿馆
上海动物园长颈鹿馆始建于1965年，目前总建筑面积712平方米，分为东西两个独立的笼舍。每个笼舍都有单独的小间，以备有小崽出生时用。由于长颈鹿身高腿长，为了满足它们基本活动的需要，室外活动场面积达2180平方米，场内种植草地和大树。由于围栏网高度1.20米，游人参观时视线不受阻挡，可直接观察长颈鹿的一举一动。
热带食草动物生态园
又称生态羊苑，位于长颈鹿馆的东面，占地6000多平方米，于2003年3月建成。该生态园模拟热带食草动物原生环境，以视觉无障碍的方式展示动物。游客在参观完高大硕壮的长颈鹿后，沿蜿蜒的仿石小道信步而上架空的木栈道。凭栏眺望，羚羊在起伏的草地上欢奔，驼羊在枯池边散步，斑马掩映在灌木丛中。游客仿佛置身于非洲动物世界中，与动物亲密接触。
食草动物区
建成于1959年，在海兽池前主干道两侧，其中主干道西侧的鹿苑于1993年改扩建为鹿科展区和牛科展区。
鹿科展区又分大鹿科和小鹿科两个小区。大鹿科区笼舍采用前台结合后台形式，前台展出区分7个展区，每一展区面积400-700平方米，区内布置树木、山石、流水、遮阴棚、食槽，两展区间有300-500平方米的绿化隔离带，每一展区后有两间兽舍作为后院。前台控制展出头数和种数，多数饲养于后院，轮流在前台展出，避免因展出头数太多而破坏环境。展区与游人用干沟和矮墙隔离。小鹿科区4间笼舍有保温设施，饲养南方的种类。 牛科展区有7间笼舍室内，每处室外活动场有700平方米左右，内植树木、草地，也用矮墙、干沟与游人隔离，没有过多栅栏对观赏效果的影响。 在食草动物区有二座用真石叠起、高2--5米的假山，适合栖息于石山环境的羚牛。
虎山
分为东山、中山和西山三个各自独立的部分，分别展出东北虎、孟加拉虎和华南虎。虎山的室外活动场是敞顶的，每座面积300平方米左右，与游人用水沟隔离。游人通过垂直的混凝土墙从远处观察动物。其中一处用瓷砖烧制壁画做背景，壁画长达60米，高约6米，上绘草原、疏林、流水、野生动物等，使游客仿佛置身于原野之中。游客可在虎山欣赏猛虎矫健的身影，聆听虎啸之声。
熊猫岭
展出大熊猫和小熊猫两种可爱动物，两种动物的展区中间由木香花架相连，北毛竹园，水杉林，东南西三面有慈孝竹丛点缀，使熊猫岭掩映在翠竹树丛间，既反映出熊猫岭栖息地的生景，又提高了展出环境。
大熊猫馆为一扇形建筑，即参观廓，中间为室内展厅，南面为室外活动场。参观廓宽4米，室内展厅面积120平方米，用玻璃分隔两部分。室内活动场采用仿木框架与双层防弹玻璃相接，玻璃上部外倾5°，减少了反光，拉近了人与动物间距离。游客可以透过玻璃细心观察大熊猫的一举一动。大熊猫半圆形的室外活动场面积600平方米，用围墙隔离，场内有树木、草地、山石、水池，游人可侧坐围墙顶端观看熊猫活动。大熊猫户外运动场做了栖架，满足了大熊猫爬树的爱好。 小熊猫展区也包括内外两个部分。小熊猫馆为园形建筑总面积82平方米，其中参观厅50平方米，室内展厅82平方米，内设卧床，便于小熊猫进行“隐秘”活动。南面室外活动场为270平方米，内种植树木、草地，小熊猫可终日呆在几棵高树上晒太阳或休息，或者笑迎远道而来的游客。
北极熊展区
在模仿北极冰山的环境中，利用循环水给北极熊提供了一个大游泳池。在参观地坪做成一个下沉式广场。游客透过厚达8厘米、重达2.6吨的有机玻璃可对北极熊的活动一览无遗;玻璃幕墙形成了一个宽10米的大展面，参观大视角，让游客仿佛置身于北极境地。目前饲养的北极熊是捷克一家动物园赠送给上海动物园的。每天早晨，北极熊便在水池中尽情玩耍，有时会将粗大的前肢放在玻璃上，让游客与这种世界上最大的陆生食肉动物面对面。
巴西狼生态展区
因巴西铌公司与我国钢铁界有长期业务联系，故赠送1对巴西狼给原上海市市长徐匡迪院士。
上海动物园巴西狼展区是一座模拟自然生态配置的动物展示场。整个笼舍占地3150平方米，建筑面积95平方米。游人可站在一米多高的仿造大石块护栏前，俯瞰动物在地势起伏、长满灌木草丛的室外运动场中活动，一种贴近自然可与动物互相交流的感觉油然而生。在室内展示厅，巴西狼的行为通过大玻璃窗近收眼底。 这一展区也是一座南美巴西随哈图地区乔灌木、草丛地带的居民小屋在上海的再现。奶黄色的外壁镶嵌着乳白色的框边，上面点缀着垂直条状的水晶玻璃石;窗前火红的鸡冠花与门厅前色彩艳丽、波浪造型的花坛相呼应，充满着休闲别墅的情调。30-45度大斜面的屋檐上铺置着带树皮的圆木，映托着种满常绿灌木和攀缘植物的屋顶，从一股洋味中透出了原始古朴的气息。
