1858년 프랑크푸르트 동물학회에 의해 설립되었다. 원래의 장소에서는 동물원의 확장이 어려워서 1874년에 14㏊ 면적의 현재 장소로 옮겨졌다. 제1차 세계대전 동안 프랑크푸르트 시에서 동물원을 재정적으로 지원했다. 1944년 연합국의 폭격으로 동물들과 동물원의 정원이 파손되었으나 1945년에 다시 개장되었으며, 유명한 동물학자 베른하르트 그지메크의 감독하에 1950년대 동안 계속해서 재건작업이 이루어졌다.

오늘날 프랑크푸르트 동물원에는 600여 종(種)의 표본들이 4,750개 이상 진열되어 있으며, 수족관·파충류관·곤충관 등이 있다. 이 동물원은 오카피·검은코뿔소·봉고 등을 성공적으로 사육시킨 유럽 최초의 동물원이며, 유일하게 로랜드 고릴라가 있는 곳이기도 하다. 이 동물원은 특별한 종에 대한 혈통대장을 보유하고 있다.