Основан при Казанском университете как ботанический сад в 1806 году Карлом Федоровичем Фуксом, а в 1829 году были приобретены прибрежные участки на берегу озера Кабан для закладки ботанического сада площадью 6,7 га.

В 1834 году построили оранжерею, и ботанический сад открылся для посещения. Сегодня в оранжерее зооботсада находятся пальмы, высаженные в позапрошлом веке (два экземпляра трахикарпуса высокого в возрасте более 170 лет). В 1931 году ботанический сад и зоопарк, открытый при госмузее РТ в 1925 году, были объединены в учреждение культуры – Казанский зооботанический сад.

На сегодня Казанский зооботсад является не только старейшим, но и единственным в Российской Федерации, который совмещает зоологические и ботанический отделы.

Зооботсад поддерживает связь с 50 зоопарками и 30 ботаническими садами ближнего и дальнего зарубежья. Входит в состав Уральского отделения Совета Ботанических садов Урала и Поволжья РАН, сотрудничает с Международным советом ботанических садов по охране растений (BGCI).

В 1996 году зооботсад стал действительным членом Европейской ассоциации зоопарков и аквариумов (EAZA) , с марта 1997 года является действительным членом Евро-Азиатской региональной ассоциации зоопарков и аквариумов (ЕАРАЗА), участвует в Европейской программе разведения в неволе (ЕЕР).

Зооботсад реализует четыре важнейшие функции, сформулированные во "Всемирной природоохранной стратегии зоопарков": охрана природы, научные исследования, просвещение, рекреация. Одной из задач зооботсада, как природоохранного учреждения, является сохранение генофонда флоры и фауны, видового многообразия. По сути зооботсад является питомником, где сохраняются и множатся редкие виды животных.

Казанский зооботсад является одним из наиболее популярных мест отдыха горожан и гостей столицы, где приятно и полезно можно провести часы досуга.