สวนสัตว์ดุสิต หรือเขาดินวนา เป็นสวนสัตว์แห่งแรกของประเทศไทย อยู่ในอาณาบริเวณของวังสวนดุสิต และต่อมาวันที่ 18 มีนาคม 2481 เทศบาลนครกรุงเทพขอพระราชทานพระบรมราชานุญาตดัดแปลงบริเวณสวนสัตว์กรุงเทพฯ เป็นสวนสาธารณะ เปิดให้ประชาชนได้ใช้เป็นที่พักผ่อนหย่อนใจ และพระวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าอาทิตย์ทิพอาภา ผู้สำเร็จราชการแทนพระองค์ พระบาทสมเด็จพระปรเมนทรมหาอานันทมหิดล พระอัฐมรามาธิบดินทร มีพระมหากรุณาธิคุณโปรดเกล้าฯ พระราชทานให้เป็นสวนสาธารณะ
ต่อมาได้โอนกิจการสวนสัตว์ดุสิตของเทศบาลนครกรุงเทพ ซึ่งอยู่ในความควบคุมของกระทรวงมหาดไทย มาอยู่กับองค์การสวนสัตว์แห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์
ในวันที่ 30 พฤศจิกายน 2560 พล.อ. ประยุทธ์ จันทร์โอชา นายกรัฐมนตรี ได้นำคณะเข้าเฝ้าทูลละอองธุลีพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวมหาวชิราลงกรณ บดินทรเทพยวรางกูร เพื่อรับพระราชทานโฉนดที่ดินบริเวณตำบลรังสิต อำเภอธัญบุรี จังหวัดปทุมธานี จำนวน 300 ไร่ โดยย้ายไปยังที่ใหม่ เนื่องจากที่เก่านั้นมีพื้นที่คับแคบและไม่เพียงพอกับจำนวนสัตว์และนักท่องเที่ยวในปัจจุบัน
สวนสัตว์ดุสิตเปิดให้เข้าชมวันสุดท้ายคือวันที่ 30 กันยายน 2561 โดยระหว่างที่สวนสัตว์แห่งใหม่อยู่ในระหว่างการก่อสร้าง ได้มีการย้ายสัตว์ต่างๆ ไปฝากเลี้ยงไว้ยังสวนสัตว์ต่างๆ ทั่วประเทศ 6 แห่ง และคาดว่าจะกลับมาเปิดให้บริการที่จังหวัดปทุมธานีได้ภายในปี 2570
