En 1904, por iniciativa del entonces gobernador de la provincia Ignacio D. Irigoyen, se crea una comisión encargada de delinear el futuro Zoológico y también el Paseo del Bosque.
Años más tarde, llega a la dirección del zoológico una de las más destacadas figuras que rigiera su destino, el Dr. Carlos Marelli, quien sucediera al Dr. Plot a partir de 1918, permaneciendo en el cargo hasta 1940.
Durante esta nueva gestión, el parque fue remodelado y se incorporaron plantas arbóreas y arbustivas de todo el mundo, pasando a constituirse también en Jardín Botánico.
Otro de sus intereses fue la tarea educativa, firmándose un convenio para instruir maestras que posteriormente se desempeñaron como guías para escuelas que visitaran el parque, implementándose un museo y exposiciones itinerantes de piezas taxidermizadas con apoyo de material didáctico explicativo.
En gestiones posteriores se fueron realizando nuevas actividades y proyectos.
Años más tarde surge el "Proyecto Cóndor", por el cual el zoológico de La Plata, junto otros zoológicos emprendieron la tarea de criar cóndores andinos para posteriormente reintroducirlos en sus ambientes naturales.
En los últimos años se han llevado a cabo además algunas remodelaciones y reacondicionamiento de algunos ambientes como es el caso de los osos de anteojos, el oso malayo, el oso pardo, los pecaríes, el lago Burmeister; se remodeló el Servicio Veterinario, se constituyó el Servicio Educativo con un programa de talleres, recorridos temáticos e interactivos y otras propuestas educativas como apoyo a la currícula escolar que fomenta la investigación educativa, la divulgación científica y la extensión universitaria.
En 2008 se unió a la Asociación Latinoamericana de Parques Zoológicos y Acuarios (ALPZA).