公園發展
1950年3月1日，西郊公園正式開放。為準備開放西郊公園，西郊公園管理處將園內的圍牆、牡丹亭、豳風堂、動物園獸舍等加以修繕。並整修了鳥籠、鹿棚、猴山和甬路，增添一些小型動物，購入了黃雀、交嘴雀、金翅、太平鳥、燕雀、火雞、鷹、灰鶴、大雁等鳥類及鹿、狼、鼠、豹等獸類。毛主席、朱德委員長等國家領導也將國內外贈送的如亞洲象、猞猁、長臂猿、黑熊、大耳羊、麋鹿、印度犀牛等珍貴動物轉送給動物園飼養展出。1952年，中共中央辦公廳將毛澤東、朱德、任弼時同志在戰爭年代騎過的馬“菊花青”、“大紅騾”、“鐵青馬”送給動物園飼養展覽，並將三匹戰馬的歷史資料轉給動物園展覽宣傳。
發展方向
西郊公園建園初時，還沒有明確今後的方向是否以發展動物為主。當時擬定的是“西郊（公園）以動植物”為其今後的發展重點。這中間還有一段鮮為人知曉的插曲。1950年10月間，北京市人民政府公園管理委員會與中國科學院植物分類研究所，曾擬定要在西郊公園內，合建西郊植物園。擬定的意見書中有：植物研究所以技術人員、苗木、種子、現金等為投資；公園管理委員會以土地、水泥、木料、玻璃等建築材料、現金及管理、清潔人員等為投資。植物園為西郊公園一部分，園內的生產及門票收入全歸西郊公園。
植物研究所將來如因故遷離，西郊公園植物園內一切設備，財產均無條件給西郊公園等。西郊公園管理處主任也就此事致函公園管理委員會。公園管理委員會主任李公俠在批示同意後，報送市人民政府。後因預算遇到問題，市政府批示暫緩辦理此事。公園管理委員會與植物分類研究所合辦植物園一事被擱置。
北京西郊公園園內動物1950年秋冬，當時中共中央副主席劉少奇到西郊公園看望他的老師王國光後，又 在公園視察參觀。了解到因動物種類很少，遊人買票進園看不到幾隻像樣的動物，很有意見時，指出：“你們要把現有的動物飼養好，再設法收集一些國內的珍貴動物，有條件的時候，到蘇聯、歐洲等兄弟國家和他們進行動物交換，把世界上一些珍貴動物也收集來，供遊人觀賞，增加人們的動物科普知識，把北京動物園辦成全國最好的動物園。”
1951年5月，北京市人民政府秘書長薛子正在對公園工作的指示中，提到西郊公園發展時指出：“西郊公園有發展前途，要建設為大規模的動物園，要作長遠打算。如虎豹山、猴山等建設及研究動物的管理方法。有機會可派人去蘇聯及東歐各民主國家參觀動物園，吸取經驗，以擴充首都動物園。”
1952年開始，公園開始修建象房、水禽湖、鳴禽館、獅房、黑白熊山等獸舍。動物園的建設從原有的1.5公頃的占地中，逐步向公園的中部和東北部發展。1952年年底，北京市人民政府公園管理委員會派代表團去蘇聯及東歐考察。到1953年國外第一批動物進入了西郊公園。
1953年8月，就西郊公園改名的問題，北京市人民政府薛子正秘書長指示：園名叫動物園或萬牲園，再研究決定。但此時已基本確定了西郊公園要向動物園事業的方面發展。
1955年2月，北京市對西郊公園今後的發展方向明確提出：西郊公園除動物應該發展外，應以天然式動物園為原則。
對外交流
1951年5月，北京市人民政府薛子正秘書長對公園工作指示：西郊公園有發展前途，宜建設為大規模的動物園。有機會可派人 去蘇聯及東歐各民主國家參觀，吸取經驗，以擴充首都動物園。1952年11月5日，西郊公園首次派出以西郊公園主任為隊長的5人訪問團，到蘇聯、波蘭及東歐國家的動物園參觀學習，歷時三個月。同時帶去華南虎、豹、棕熊、恆河猴、蟒、金雞、銀雞、鸚鵡等30餘只動物作為交換，從而開始建立國際間動物交換關係。1953年2月，蘇聯中央動物處及德意志民主共和國的萊比錫動物園首批交換的動物到園，共有10餘種48隻。其中白熊、白狐、美洲獅、斑鬣狗、黃禿鷲均為國內首次飼養展出的珍稀動物。這之後， 又與波蘭、捷克斯洛伐克、匈牙利、羅馬尼亞等東歐國家及朝鮮、 越南開展了廣泛的動物交換。後又與日本、緬甸、印度、印度尼西亞等國建立國際間動物交換關係。
飼養管理
對動物的飼養、管理，是在調研、探索及學習國外先進經驗 中逐步向科學化、系統化發展。50年代初，聘請了北京農業大學獸醫專修科的教師任獸醫顧問，後又聘請留美獸醫博士黃逢坤任顧問。1951年後，又有北京大學、北京農業大學、中山大學、四川大學分配的15名大學生來園對野生動物的飼料、飼養管理進行初步的科學試驗和探索。1954年6月，經北京市政府批准，市園林處聘請蘇聯莫斯科動物園主任和獸醫二人來園講學，傳授經驗，舉辦為期33天的動物管理訓練班，本園有14人參加。1956年4月，園內成立科學研究工作組，以珍貴動物大熊貓、金絲猴、黑天鵝、 丹頂鶴等動物的繁殖為重點研究課題。
設施建設
隨著動物種類和數量的發展，動物園的基本設施建設也得到迅速發展。1950年起即對舊有動物園內的設施進行修整，又於1952年將其改為小動物園。此外，又相繼建成象房、獅房、黑、白熊山、猴樓、猛禽欄、水禽湖、鳴禽室、草原動物苑、獅虎山、河馬館、犀牛館、熊貓館、長頸鹿館等23處館舍(含一處改建)。總計獸舍建築面積約7000平方米，運動場面積40000 多平方米，投資300多萬元。將動物館舍從園東部逐漸向園中西部擴展。除建動物館舍外，利用原有舊房改建飼料室、獸醫室，同時修整園內道路，增加供水、供電，新建排污設施等。1952 年，建北京展覽館，占去西郊公園東部土地約11公頃。
1953年後，從國外交換的動物及國內蒐集動物驟增，為預防動物疾病，需要將新引進的動物隔離檢疫，經市園林局批准，將西郊打石廠(白石橋路南口)改建為西郊公園動物飼養場。
1955年4月1日，西郊公園正式改名為“北京動物園”。
