باغ وحش چاپتولتپک در پارکی با همین نام واقع شده است. این باغ وحش یکی از چهار باغ وحش نزدیک به مکزیکو سیتی و بهترین و شناخته شده ترین باغ وحش مکزیک است.

زیست شناس مکزیکی «آلفونسو لوئیس هررا» این مکان را در 6 ژوئیه سال 1923 تأسیس کرد و سال 1924 بازگشایی شد. بودجه ساخت این مکان از محل کمک های مالی شهروندان، بودجه دولتی (حمایت وزارت کشاورزی و توسعه) و کمک های مالی انجمن مطالعات بیولوژیکی تأمین شد.

باغ وحش چاپتولتپک با تقریباً 2000 جاندار از بیش از 200 گونه جانوری مختلف و 8 میلیون بازدید کننده در سال، بعد از گوادالاخارا دومین باغ وحش مکزیک است. این مجموعه شامل پستانداران، پرندگان، خزندگان و یک آکواریوم است.

«هررا» پس از چند بار سفر به ایالات متحده برای اولین بار سه توله شیر و دو بوفالوی آمریکایی را به این مکان آورد. مابقی حیوانات آن نیز بومی کشورهایی مانند هند، فرانسه، پرو و ​​برزیل هستند. این مجموعه در زمان تأسیس تنها شامل 243 نوع حیوان مختلف بود و برخی حیوانات دیگر این مجموعه بیش از نیم قرن بعد به آن اضافه شدند.

جمهوری خلق چین در سپتامبر سال 1975، یک جفت پاندای غول پیکر  به این باغ وحش هدیه کرد. از آن زمان تاکنون، هشت پاندای غول پیکر دیگر نیز در باغ وحش چاپتولتپک متولد شدند و این مکان به اولین موسسه در خارج از چین تبدیل شد که در پرورش این گونه موفق بوده است.

از 24 ژوئن سال 1992 تا 1 آگوست سال 1994، باغ وحش چاپتولتپک به همت کارشناسان رشته های مختلف (طراحان، مهندسان، زیست شناسان و دامپزشکان) و با اهداف تفریحی، آموزشی، پژوهشی و حفاظت از حیات وحش، به طور کامل بازسازی شد. بیش از هفتاد سال جانوران این باغ وحش براساس طبقه بندی زیست جانوری (پستانداران، پرندگان، خزندگان و غیره) طبقه بندی می شدند اما در حال حاضر این طبقه بندی براساس مناطق زیستی (آب و هوایی) و با توجه به زیستگاه طبیعی این جانوران انجام شده است. لذا در این باغ وحش چهار آب و هوای سرد و مرطوب (معتدل و جنگل ساحلی)، سرد و خشک (مرتع)، گرم و مرطوب (جنگل های استوایی) و گرم و خشک (خشک و دشت بی درخت) وجود دارد.

از آنجا که کشور مکزیک تمام این مناطق آب و هوایی را داراست لذا ابتدا حیوانات بومی مکزیک و سپس سایر کشورها در هر یک از بخش های آب و هوایی ذکر شده به نمایش درآمده اند. سازندگان این بخش ها کوشیده اند تا شرایط طبیعی زیست محیطی را در هریک از این چهار بخش بازسازی کنند تا بازدیدکنندگان با زیستگاه طبیعی این جانوران آشنا شوند.

برخی از گونه های مهم در معرض خطر یا تهدید مانند خرگوش آتشفشان، گرگ مکزیکی، جگوار، نوعی طوطی به نام thick-billed parrot، ریز چشم ترکیه ای، اکسولوتل و رتیل زانو قرمز نیز در این مکان به نمایش در آمده اند. پروژه های مختلف باغ وحش چاپتولتپک با هر دو روش طبیعی و مصنوعی از این گونه های مختلف حفاظت می کند. سال 1998 نیز آزمایشگاه «فیزیولوژی تولید مثل» با همین هدف در این مکان تاسیس شد.

همکاری با نهادهای ملی و بین المللی در حوزه حفاظت از حیات وحش نیز بخش دیگری از فعالیت های باغ وحش چاپتولتپک است.